In modernen Städten gibt es konkrete an jeder Ecke. So könnte es Sie überraschen zu hören, dass, bis jetzt zumindest, wir haben nicht wirklich verstanden, wie es funktioniert auf der mikroskopischen Ebene—trotz der Tatsache, dass wir Vertrauen, dass Sie bauen riesige Strukturen.
Zuerst ein Rezept. Beton besteht aus Wasser, Kies, sand und Zement-Pulver. Wie die Mischung trocknet aus, eine Substanz namens Zement-Hydrat (CSH) klebt das ganze zusammen. Aber was nicht bekannt ist, bis jetzt, wie es funktioniert: Ist das Ergebnis einer kontinuierlichen material, wie Metall oder Stein, oder eher wie ein Aggregat von Teilchen, die passen einfach zusammen, sehr eng?
Das ist eine Frage, die Forscher bilden MIT ‘ s department of civil and environmental engineering haben versucht, das herauszufinden. Sie haben entdeckt, dass die Antwort, vielleicht vorhersehbar war, ist am besten zusammengefasst als “ein bisschen von beidem.”
Während das material besteht aus diskreten Teilchen, deren Größenverteilung stellt sich heraus zu sein, so dass jede einzelne Lücke ist ausgefüllt durch kleinere Partikel. “Man findet immer einen kleineren Korn passen in zwischen”, erklärt Roland Pellenq, einer der Forscher in einer Pressemitteilung. In anderen Worten, egal welche Größe die Lücke, die Sie Blick auf, es wird eine Zement-Hydrat-Teilchen füllt den Raum. Also im Endeffekt, kann es als eine kontinuierliche Klumpen material.
Aber es gibt ein aber. Ein material, aus wie, dass kann nie sein, ein echtes, kontinuierliches material, da es nicht einfach, sich in einem permanenten Zustand der minimalen Energie: Es gibt immer einen Weg, dass kann wackeln über neu -, um sich selbst in eine potentiell perfekte Struktur. Das ist im Gegensatz zu, sagen wir, einem Metall, dessen Kristallstruktur folgt physikalischen Gesetzen, mit hoher Präzision. Es ist dieses Phänomen können bewirken, dass der Beton zu kriechen, im Laufe der Zeit, so die Forscher. Die Ergebnisse sind veröffentlicht in den Proceedings of the National Academy of Sciences.
Gesponsert
Das team hofft, dass die Feststellung ermöglichen es, zu untersuchen, neue Wege zu konkretisieren, besser abgestimmt auf die design-Anforderungen für einen bestimmten Auftrag: härter, elastischer, stärker oder haltbarer. Und für den rest verwenden, können wir zumindest beruhigt, zu wissen, dass Fachleute verstehen jetzt, wie Beton verhält sich auf Mikro—als auch makro—Ebene.
[PNAS über MIT]