Как ученые решили загадку о структуре цемента

Бетон является наиболее широко используемым строительным материалом в мире, и его изобилие настолько велико, что его производство является одним из ведущих источников выбросов парниковых газов. Тем не менее, ответы на некоторые фундаментальные вопросы о микроскопической структуре и поведении этого вездесущего материала остаются неясными.

Бетон образуется в результате затвердевания смеси воды, гравия, песка и цементного порошка. Является ли полученный клеевой материал (известный как гидрат цемента, CSH) сплошным твердым веществом, таким как металл или камень, или это совокупность мелких частиц?

Как бы ни был базов этот вопрос, на него никогда не было окончательного ответа. В статье, опубликованной на этой неделе в Слушаниях Национальной академии наук, группа исследователей из Массачусетского технологического института, Университета Джорджтауна и французской CNRS (вместе с другими университетами в США, Франции и Великобритании) говорят, что они решили эту загадку и Выявлены ключевые факторы в структуре CSH, которые могут помочь исследователям разработать более эффективные составы для производства более прочного бетона.

Роланд Пелленк, старший научный сотрудник отдела гражданского и экологического проектирования MIT, директор лаборатории MIT-CNRS 2, организованной Энергетической инициативой MIT, и соавтор новой статьи, говорит, что работа основана на предыдущих исследование, которое он проводил с другими в Конкретном Центре Устойчивости (CSHub) через сотрудничество между MIT и CNRS. «Мы сделали первую модель атомного масштаба» структуры бетона, говорит он, но все еще оставались вопросы о более крупной мезомасштабной структуре в масштабах в несколько сотен нанометров. Новая работа решает некоторые из оставшихся неопределенностей, говорит он.