Para ilmuwan telah memecahkan misteri utama struktur beton

Ilmuwan material akhirnya memutuskan apakah beton yang dikeraskan merupakan struktur yang berkelanjutan, seperti, misalnya, logam atau batu, atau kelompok partikel kecil yang terkompresi. Pertanyaan ini, meskipun penggunaan bahan bangunan ini lama dan melimpah, tetap tidak terjawab untuk waktu yang lama. Ternyata beton menggabungkan fitur dari kedua struktur.

Struktur internal material dibahas dalam bagian fisika benda terkondensasi yang disebut " fisika mesoskopik ". Ini meneliti sifat-sifat sistem pada skala menengah antara makroskopik dan mikroskopis - yaitu, antara ukuran atom individu dan orang-orang di mana efek kuantum berhenti.

Beton, campuran air, kerikil, semen dan pasir, diselidiki oleh tim internasional dari Massachusetts Institute of Technology, Universitas Georgetown, Pusat Nasional Perancis untuk Riset Ilmiah dan lembaga lainnya. Para ilmuwan mengklaim bahwa penemuan mereka mengenai struktur beton akan memungkinkan para insinyur untuk membuat bahan yang lebih efisien, baik dalam hal kekuatan maupun dalam hal mengurangi emisi gas rumah kaca selama pembuatan. Ini sangat penting karena begitu banyak beton digunakan di dunia sehingga produksinya merupakan salah satu faktor terpenting dalam emisi gas rumah kaca.

Ternyata dalam beton, partikel-partikel kecil didistribusikan sedemikian rupa sehingga antara beberapa yang lebih besar selalu ada yang lebih kecil. Salah satu penulis penelitian, Roland Pellenq, menjelaskan bahwa partikel-partikel kecil ini berinteraksi sangat erat satu sama lain pada skala mesoscopic. Dalam hal ini, partikelnya tidak begitu kecil untuk mencapai keadaan dengan energi minimum - karena itu, materialnya dapat berubah, dan dapat hancur atau retak seiring waktu.

Penentuan pengaruh ukuran pori-pori yang terletak pada skala mesoskopi pada sifat material belum dilakukan. Yaitu, keberadaan pori-pori dengan ukuran seperti itu menentukan sifat material dan kerentanannya terhadap degradasi. Secara khusus, ternyata retak beton tidak terjadi karena air menembus ke dalam pori-pori ini, yang kemudian membeku pada suhu rendah.

Simulasi komputer baru dari sifat-sifat bahan jadi memungkinkan Anda untuk menyempurnakan proporsi komponen yang diperlukan untuk mendapatkan hasil yang lebih baik . Misalnya, terlalu sedikit air akan membuat larutan tidak cukup cair untuk dituangkan, dan terlalu banyak akan meninggalkan rongga besar dalam bahan jadi setelah menguap.

Source: https://habr.com/ru/post/id390293/