Posted in | Nanoindentation

Iscensätter Identifierar Vad Orsakar Hårdnar Gradvist för Att Deformera

Published on June 15, 2009 at 7:58 PM

MIT-väg-och vattenbyggnadsingenjör har för den första identifierade tiden vad orsakar det vanligast använda byggandet som är materiellt på jord - hårdna - gradvist för att deformera och att minska dess hållbarhet, och förkortning som lifespanen av infrastrukturer liksom överbryggar och kärn- förlorada kontrollskyttlar.

I ett pappers- som publiceras i Förfarandena av MedborgareAkademin av den on-line Tidig sortUpplagan för Vetenskaper (PNAS) veckan av Juni 15, forskarenågot att säga, som hårdnar äckel (det tekniskt benämner för Time-anhörigen deformeringen, som uppstår in, hårdnar, när den betvingas till laddar), orsakas av rearrangementen av partiklar på nano-fjäll.

”Slutligen, kan vi förklara, hur äckel uppstår,” sade Professorn Franz-Josef Ulm, co-författare av PNASEN skyler över brister. ”Kan Vi inte förhindra äckel från att hända, men, om vi saktar klassa som den uppstår på, förlänger denna ska förhöjningbetongs hållbarhet och livet av strukturerar. Vår forskning lägger fundamentet för att ompröva hårdnar att iscensätta från ett nanoscopic perspektiv.”,

Denna forskning kommer i sänder, när AmerikanSamhället av Väg-och vattenbyggnadsingenjör har tilldelat ett aggregat graderar av D till U.S.-infrastruktur, mycket av som göras av hårdnar. Den ska troligen bly- för att hårdna infrastruktur som var kapabel av att vara snarlika hundratals år, än tio, som ska, kommer med jättelika kosta-besparingar och minskade hårdna-släkta CO2utsläpp. En beräknad 5 till 8 procent allra människa-frambragd atmosfärisk CO2 kommer över hela världen från hårdnabranschen.

Ulm som har spenderat nästan två årtionden som studerar det mekaniska uppförandet av, hårdnar och dess primära del-, cementerar deg, har i förflutnan som flera år fokuserade på dess nano-strukturerar. Detta ledde till hans publikation av ett pappers- i 2007 som sade att det grundläggande byggande kvarteret av cementerar deg på nano-fjäll - calcium-silikat-hydrater eller C-S-H - är grynigt i natur. Det pappers- som förklaras, att C-S-H själv-monterar naturligt på distinkt två structurally men chemically liknande arrangerar gradvis, när De är blandat med bevattnar, varje med en fixad emballagetäthet en av maximat tätheter som två är tillåtna vid naturen för sfäriskt, anmärker nästan (64 procent för den lägre tätheten och 74 procent för kick).

I den nya forskningen som avslöjs i PNASEN, skyla över brister, Ulm, och co-författare Matthieu Vandamme förklarar som hårdnar äckelskettar, när dessa nano-mäta-storleksanpassade C--S-Hpartiklar organiserar om in i förändrade tätheter: någon mer lös och andra packade strammare.

De förklarar också att en third som är tätare arrangerar gradvis av C-S-H kan framkallas, genom försiktigt att behandla cementerablandningen med andra mineraler liksom silicaen ångar, ett förloradt materiellt av den aluminum branschen. Dessa som reagerar, ångar bildar extra mindre partiklar som passformen in i utrymmena mellan nano-partiklarna av C-S-H, utrymmen, som fylldes förr med, bevattnar. Detta har verkställa av ökande tätheten av C-S-H till upp till 87 procent, som i sin tur hinders väldeliga rörelsen av C--S-Hpartiklarna med tiden.

”Finns Det ett sökande av bransch som finner en optimal metod för att skapa sådan ultra-kick-täthet material som baseras på emballageöverväganden i begränsade utrymmen, en metod, som är också miljömässigt hållbar,” sade Ulm. ”Ångar tillägget av silicaen är en bekant metod som är i bruk för att ändra tätheten av, hårdnar; vi vet nu från nanoscaleemballaget därför tillägget av ångar förminskar äckelen av hårdnar. Från ett nanoscaleperspektiv finns annat hjälpmedel nu för att uppnå sådan packat högt och långsam-att krypa material.”,

”Sätter inblicken som nås in i nanostructuren, hårdnar på jämbördigt fotfästeaste med kick-tech material, vars microstructure kan nanoengineereds för att möta specifika kapacitetskriterier: styrka, hållbarhet och ett förminskande miljö- fotspår,”, sade Vandamme, som tjänade en PhD från MITS Avdelning av Borgerligt och Miljö- Iscensätta i 2008 och är nu på fakulteten av den Ecole desen Ponts ParisTech, Université Paris-Est.

I deras PNAS skyla över brister, forskarna visar försöksvis att klassa av äckel är logaritmisk, som hjälpmedel som exponentially saktar äckelförhöjninghållbarhet. De visar matematiskt att äckel kan saktas av en klassa av 2,6. Skulle Det har ett riktigt anmärkningsvärt att verkställa på hållbarhet: en kontrollskyttel för kärn- förloradt som byggs för att vara 100 år med dagens, hårdnar kunde vara upp till 16.000 år, om gjort med entäthet, (UHD) hårdnar.

Stressade Ulm, som UHD hårdnar, kunde förändra strukturella designer såväl som har jättelika miljö- implikationer, därför att hårdna är det bredast producerade konstgjorda materiellt på jord: 20 miljard tons per år över hela världen med en 5 procent förhöjning årligen. Mer kapitalvara hårdnar hjälpmedel som mindre materiell byggnad och mindre frekventerar ska renoveringar krävs.

”Thinneren strukturera, känsligare den är att krypa, så upp till nu, har vi varit oförmögna att bygga storskaligt lättvikts-, hårdnar kapitalvaran strukturerar,”, sade Ulm. ”Med denna nya överenskommelse av hårdna, oss kunde den filigree jordbruksprodukter: ljust elegantt, starkt strukturerar att ska kräv långt mindre materiellt.”,

Ulm och Vandamme uppnådde deras forskningrön genom att använda eninryckning apparat, som låter dem peta, och att stimulera CEN-S-H (eller att använda terminologin av väg-och vattenbyggnad, att applicera ladda) och att mäta in noterar äckelrekvisita, som mätas vanligt i år-långa äckelexperiment på det macroscopic fjäll.

Last Update: 24. January 2012 21:26

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit