Wir wissen schließlich, wie Beton auf mikroskopischer Ebene verhält sich


In modernen Städten gibt es konkrete auf Schritt und tritt. Daher es Sie überrascht vielleicht zu hören, dass, bis jetzt zumindest wir noch nicht wirklich verstanden, wie es auf der mikroskopischen Ebene funktioniert – trotz der Tatsache, dass wir es um riesige Strukturen bauen Vertrauen.

Erstens, ein Rezept. Des Betons besteht aus Wasser, Kies, Sand und Zementpulver. Da die Mischungen austrocknet, rief eine Verbindung Zement-Hydrat (CSH) Kleber das ganze zusammen. Aber was ist bisher nicht bekannt ist, wie es das tut: ergibt sich ein kontinuierlicher Material wie Metall oder Stein, oder eher wie eine Ansammlung von Teilchen, die nur sehr gemütlich zusammen passen?

Das ist eine Frage, die Forscher aus MITS Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwesen versucht haben, herauszufinden. Sie haben festgestellt, dass die Antwort vielleicht vorhersehbar, am besten als "ein bisschen von beidem." zusammengefasst ist

Während das Material von diskreten Teilchen besteht, entpuppt die Größenverteilung sich so sein, dass jede einzelne Lücke durch kleinere Partikel gefüllt wird. "Finden Sie immer ein kleiner Sandkorn dazwischen passen", erklärt Roland Pellenq, einer der Forscher, in einer Pressemitteilung. Das heißt, egal, was die Lücke, die, der Sie betrachten Größe, werden ein Zement-Hydrat-Teilchen füllt den Raum. Also, in der Tat kann es wie eine kontinuierliche Klumpen Material betrachtet werden.

Aber es gibt ein aber. Ein Material, das sich wie das kann nie eine wahre Endlosmaterial sein, da es in einem permanenten Zustand der Mindestanforderungen an die Energieeffizienz absetzen kann nicht: Es gibt immer einen Weg, dass es wackeln kann, sich selbst in eine potenziell mehr perfekte Struktur neu anordnen. Das ist im Gegensatz zu, sagen wir, ein Metall, dessen Kristallstruktur physikalische Gesetzen mit Präzision folgt. Den Forschern zufolge ist dieses Phänomen, die Beton, schleichen sich im Laufe der Zeit verursachen können. Die Ergebnisse werden in den Proceedings der National Academy of Sciencesveröffentlicht.

Das Team hofft, dass die Feststellung es ermöglichen, neue Wege zu Beton besser abgestimmt auf die Anforderungen für einen bestimmten Auftrag zu untersuchen: härter, elastischer, stärker und haltbarer. Und für den Rest von uns, wir können zumindest beruhigt sein, zu wissen, dass Experten jetzt verstehe wie Beton auf der Mikroebene verhält – sowie die Makro-Ebene.

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