Los científicos han resuelto el misterio principal de la estructura del hormigón.

Los científicos de materiales finalmente decidieron si el concreto endurecido es una estructura continua, como, por ejemplo, metales o piedras, o un grupo comprimido de pequeñas partículas. Esta pregunta, a pesar del uso prolongado y abundante de este material de construcción, permaneció sin respuesta durante mucho tiempo. Resultó que el concreto combina las características de ambas estructuras.

La estructura interna del material se trata en la sección sobre física de la materia condensada llamada " física mesoscópica ". Discute las propiedades de los sistemas en escalas intermedias entre macroscópicos y microscópicos, es decir, entre los tamaños de los átomos individuales y aquellos en los que cesan los efectos cuánticos.

El concreto, una mezcla de agua, grava, cemento y arena, fue investigado por un equipo internacional del Instituto de Tecnología de Massachusetts, la Universidad de Georgetown, el Centro Nacional de Investigación Científica de Francia y otras instituciones. Los científicos afirman que sus descubrimientos con respecto a la estructura del concreto permitirán a los ingenieros crear materiales más eficientes, tanto en términos de resistencia como en términos de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero durante la fabricación. Esto es muy importante porque se usa tanto concreto en el mundo que su producción es uno de los factores más importantes en la emisión de gases de efecto invernadero.

Resultó que en el concreto las pequeñas partículas se distribuyen de tal manera que entre varias más grandes siempre hay otras más pequeñas. Uno de los autores del estudio, Roland Pellenq, explica que estas pequeñas partículas interactúan muy densamente entre sí en escalas mesoscópicas. En este caso, las partículas no son tan pequeñas como para alcanzar un estado con una energía mínima; debido a esto, el material está sujeto a cambios y puede desmoronarse o agrietarse con el tiempo.

La determinación del efecto del tamaño de los poros ubicados en escalas mesoscópicas sobre las propiedades del material aún no se ha llevado a cabo. A saber, la presencia de poros de tales tamaños determina las propiedades del material y su susceptibilidad a la degradación. En particular, resultó que el agrietamiento del concreto no ocurre porque el agua penetra en estos poros, que luego se congela a bajas temperaturas.

Las nuevas simulaciones por computadora de las propiedades del material terminado le permiten ajustar las proporciones de los componentes necesarios para obtener un mejor resultado . Por ejemplo, muy poca agua hará que la solución no sea lo suficientemente líquida para verter, y demasiada dejará grandes huecos en el material terminado después de que se evapore.

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