Abbiamo Finalmente Capito Come Calcestruzzo si Comporta a Livello Microscopico

84

We Finally Understand How Concrete Behaves at a Microscopic Level

Nella città moderna, c’è la concreta ad ogni turno. Quindi potrebbe sorprendervi sapere che, fino ad ora almeno, non abbiamo veramente capito come funziona a livello microscopico—nonostante il fatto che abbiamo la fiducia per costruire enormi strutture.

Primo, una ricetta. Concreta fatta di acqua, ghiaia, sabbia e polvere di cemento. Come le miscele si asciuga, un composto chiamato cemento idrato (CSH) colle tutto il lotto insieme. Ma la cosa non sarà noto fino ad ora è come lo fa: È il risultato di un materiale continuo, come il metallo o di pietra, o di più come un aggregato di particelle che appena si incastrano molto comodamente?

Questa è una domanda che i ricercatori modulo MIT dipartimento di ingegneria civile e ambientale sono state cercando di capire. Hanno scoperto che la risposta, forse prevedibilmente, è meglio riassunta come “un po ‘ di entrambi.”

Mentre il materiale è composto da particelle discrete, le loro dimensioni, la distribuzione risulta essere tale che ogni singolo divario è riempito da particelle più piccole. “Si può sempre trovare un più piccolo grano per adattarsi tra”, spiega Roland Pellenq, uno dei ricercatori, in un comunicato stampa. In altre parole, non importa quanto sia grande il divario si guarda, ci sarà un cemento idrato di particelle che riempie lo spazio. Così, in effetti, può essere considerato come un continuo grumo di materiale.

Ma c’è un ma. Un materiale costituito come tale non può mai essere un vero continuo di materiale, perché non può risolvere in un permanente stato di minima energia: C’è sempre un modo che può oscillare su di ri-ordine stesso in una potenzialmente più perfetta struttura. Che a differenza, ad esempio, un metallo, la cui struttura cristallina segue le leggi della fisica con precisione. È un fenomeno che può causare calcestruzzo a insinuarsi nel corso del tempo, secondo i ricercatori. I risultati sono pubblicati negli Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze.

Sponsorizzato

Il team spera che la scoperta consentirà di studiare nuovi modi per rendere concreta meglio sintonizzato per i requisiti di progettazione per un determinato lavoro: più difficile, più elastica, più forti e più durevole. E per il resto di utilizzare, almeno possiamo stare tranquilli, sapendo che esperti ora capire come il calcestruzzo si comporta in micro—e macro—livello.

[PNAS via MIT]