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Posted in | Nanoindentation

엔지니어는 구체 무슨 원인 점차적으로 모양없이 하기 위하여 확인합니다

Published on June 15, 2009 at 7:58 PM

MIT 토목 기사는 처음으로 확인해, 무슨 원인 점차적으로 모양없이 할 지구 - 콘크리트 -에 가장 빈번하게 이용된 건축재료 그것의 내구성을 줄이고기 브리지와 핵 폐기물 견제 배와 같은 기반의 수명 단축.

종이 주에서는 (PNAS) 온라인 초기 판 국립 과학원의 절차에서 6월 15일의 간행했습니다, 그 구체적인 포복 (짐을 복종될 때 콘크리트에서 일어나는 시간에 의존하는 개악을 위한 기술 용어를) nano 가늠자에 입자의 재배열에 기인된다는 것을 연구원은 말합니다.

"마지막으로, 우리는," 말했습니다 프란츠 조세프 Ulm, PNAS 종이의 공동 저자 교수를 포복이 어떻게 생기는지 설명해서 좋습니다. "우리는 일어나기에서 포복을 방지할 수 없습니다, 그러나 우리가 생기는 비율을 감속하는 경우에, 이것은 콘크리트의 내구성을 증가하고 구조물의 생활을 머리말을 붙일 것입니다. 우리의 연구는 닦아놓습니다 nanoscopic 관점에서 구체적인 기술설계 재고를 위한 기초를."

이 연구는 토목 기사의 미국 사회가 다량이 콘크리트로 만드는 D에서 미국 기반의 총계 급료를 할당할 때 옵니다. 그것은 거대한 원가 절감 및 줄 구체 관련된 이산화탄소 방출을 가져올 10 보다는 오히려 년의 수백 지속 가능할 것이 구체적인 기반으로 아마 이끌어 낼 것입니다. 세계전반 모든 인간 생성한 대기 이산화탄소의 추정된 5% 8% 구체적인 기업에서 옵니다.

콘크리트와 그것의 1 차적인 분대의 기계적인 행동을 공부하는 이십년을 거의 보낸 Ulm 의 그것의 nano 구조물에, 시멘트 풀, 지난 몇년간 집중했습니다. 이것은 밝힌 2007년에 종이의 그의 간행물로 nano 가늠자에 시멘트 풀 - 칼슘 규산염 수화물, 또는 C-S-H의 기초 빌딩 블록은 - 실제로 입자식 이다는 것을 이끌어 냈습니다. 서류는 근해, 둥근 객체 (64% 및 최고를 위한 저밀도를 위한 74%)를 본래 허용된 2 최대 조밀도의 한에 조정 패킹 조밀도 가깝 것에 각각과 섞을 때 C-S-H가 명백한 2 그러나 화학적으로 유사한 단계에 자연적으로 구조상으로 각자 소집한다는 것을 설명했습니다.

PNAS 종이에서 제시된 새로운 연구에서는 이 nano 미터 치수가 재지는 C-S-H 입자가 바꾸이는 조밀도로 재정비할 때 구체적인 포복이에 관하여 온다는 것을, Ulm와 공동 저자 Matthieu Vandamme는 설명합니다: 어떤 더 느슨해던 및 그 외는 더 단단하게 포장했습니다.

그(것)들은 또한 세 번째가 주의깊게 실리카 증기와 같은 그밖 무기물과의 시멘트 혼합을 조작해서, C-S-H의 더 조밀한 단계 유도될 수 있다는 것을 알루미늄 산업의 폐기 자료 설명합니다. 이 반작용 증기는 C-S-H의 nano 과립 사이 공간에 맞는 추가 소립자, 근해로 먼저 채워진 공간을 형성합니다. 이것에는 87% 까지에 차례차례로 매우 C-S-H 과립의 운동을 한동안 방해하는 C-S-H의 조밀도를 증가시키기의 효력이 있습니다.

"패킹 고려사항에 근거를 둔 좁은 공간에 있는 그 같은 매우 높 조밀도 물자를 만들기를 위한 최적 방법을 찾아내는 기업에 의하여 수색이, 또한 환경에 유지할 수 있는 방법," 말했습니다 Ulm를 있습니다. "실리카 증기의 추가는 콘크리트의 조밀도를 바꾸기를 위한 사용중인 1개의 알려진 방법입니다; 우리는 지금 nanoscale 패킹에서 왜 증기의 추가가 콘크리트의 포복을 감소시키는지 알고 있습니다. 높게 포장된 nanoscale 관점, 다른 수단은 지금 그 같은을 달성하기 위하여 존재합니다, 느리 기 물자에서."

"nanostructure로 주어진 통찰력은 특정 성능 표준에 부합하기 위하여 그의 미세가 nanoengineered 할 수 있는 하이테크 물자를 가진 동등한 발 밑에 콘크리트를 둡니다: 병력, 내구성과 감소된 환경 발자국," MIT의 2008년에 시민과 환경 기술설계의 부에서 PhD를 벌고 Ecole des Ponts ParisTech, Université 파리 Est의 능력에 지금 인 Vandamme를 말했습니다.

그들의 PNAS 종이에서는, 연구원은 포복을 감속하는 방법이 내구성을 급격하게 증가하는 포복의 비율이 대수 이다는 것을 실험적으로 보여줍니다. 그(것)들은 포복이 2.6의 비율에 의해 감속될 수 있다는 것을 수학상으로 설명합니다. 그것에는 내구성에 대한 확실하게 현저한 효력이 있을 것입니다: 오늘 콘크리트를 가진 100 년을 지속하기 위하여 건설된 핵 폐기물을 위한 견제 배는 매우 높 조밀도 콘크리트로 만드는 경우에 16,000 년까지 지속할 (UHD) 수 있었습니다.

Ulm는 콘크리트가 지구에 가장 넓게 일어나기 인공 물자이기 때문에, UHD 콘크리트가 건축 설계를 바꿀 수 있었다는 것을 압박하고, 뿐 아니라 거대한 환경 연루가 있습니다: 세계전반 년 당 200억톤 매년 5% 증가에. 더 튼튼한 콘크리트는 더 적은 건축재료 및 보다 적게 빈번한 혁신이 요구될 것이라는 점을 의미합니다.

"더 과민하면 기는, 희석제 구조물, 이렇게 지금까지, 우리는 계속 대규모 라이트급 선수를 건축할 수 없습니다, 튼튼한 콘크리트 구조물," Ulm를 말했습니다. "콘크리트의 이 새로운 이해로, 우리는 가는줄 세공을 생성할 수 있었습니다: 빛, 더 적은 물자를." 멀리 요구할 우아하고, 강한 구조물

Ulm와 Vandamme는 C-S-H (토목 공학의 용어를 사용하기 위하여, 짐을 적용하기 위하여) 및 일반적으로 거시적인 가늠자에 1년간 포복 실험에서 측정되는 분 포복 속성에 있는 측정을 찌르고 찌르는 주는 nano 압흔 장치를 사용하여 그들의 연구 사실 인정을 달성했습니다.

Last Update: 14. January 2012 05:36

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