Nous avons Enfin Comprendre Comment le Béton se Comporte au Niveau Microscopique

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We Finally Understand How Concrete Behaves at a Microscopic Level

Dans les villes modernes, il y a de béton à chaque tour. Ainsi, il peut vous surprendre d’apprendre que, jusqu’à maintenant, au moins, nous n’avons pas vraiment compris comment ça marche au niveau microscopique—malgré le fait que nous faire confiance pour construire de grandes structures.

Tout d’abord, une recette. Le béton est composé d’eau, de gravier, de sable et de ciment en poudre. Comme les mélanges se dessèche, un composé appelé ciment hydraté (CSH) colles le tout ensemble. Mais ce n’est pas être connue jusqu’à présent est de savoir comment il le fait: Est-ce le résultat d’un continu de matériaux comme le métal ou la pierre, ou plutôt comme un agrégat de particules qui vient de s’emboîtent très bien?

C’est une question que les chercheurs du MIT département de génie civil et environnemental, ont été à essayer de comprendre. Ils ont découvert que la réponse, peut-être prévisible, est le mieux résumer ainsi: “un peu des deux.”

Alors que le matériau est constitué de particules discrètes, leur distribution de taille s’avère être telle que chaque écart est comblé par de plus petites particules. “Vous pouvez toujours trouver un petit grain de tenir dans entre les,” explique Roland Pellenq, l’un des chercheurs, dans un communiqué de presse. En d’autres termes, quelle que soit la taille de l’écart, vous regardez, il y aura un ciment de l’hydrate de particules de remplissage de l’espace. Donc, en effet, il peut être considéré comme continu d’un morceau de matériau.

Mais il y a un mais. Un matériau constitué comme celui-ci ne peut jamais être un vrai un matériau continu, car il ne peut pas s’établir dans un état permanent de minimum d’énergie: Il y a toujours un moyen qui peut se trémousser sur le point de re-commande elle-même en un plus parfait de la structure. C’est contrairement à, disons, un métal, dont la structure cristalline suit les lois de la physique avec précision. C’est ce phénomène qui peut causer de béton à ramper au fil du temps, selon les chercheurs. Les résultats sont publiés dans les Proceedings of the National Academy of Sciences.

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L’équipe espère que la constatation permettra d’étudier de nouvelles façons de faire de concret mieux à l’écoute pour les exigences de conception pour un travail donné: plus difficile, de plus en plus élastique, plus fort, ou plus durable. Et pour le reste de l’utiliser, on peut au moins se reposer facile, sachant que les experts sont maintenant à comprendre comment le béton se comporte à la micro—et la macro—niveau.

[PNAS via MIT]