Ученые выяснили, что разрушает цемент изнутри

Как основной строительный материал во всем мире, цемент подвергается множеству различных условий, физиологических и метеорологических, вызванных экстремальными температурами, влажностью, давлением и т.д.

В Антарктиде цемент охлаждается до 80 градусов ниже нуля, а в местах рядом с источниками высокой температуры — до нескольких сотен градусов выше нуля.

В каждом из случаев вода в составе цемента замерзает или испаряется, что в итоге провоцирует образование микротрещин.

— Описать поведение воды в мельчайших порах важно, чтобы понять свойства материала, пояснил исследователь Хегой Манзано из университета страны Басков, который занимался проектом совместно с учеными из университета Тохоку, Япония.

Учитывая сложность поведения воды в столь малых порах до нанометра в диаметре, исследователи применили методы молекулярной симуляции, которые подражают взаимодействию между составляющими цемент атомами. Это помогло определить, как они ведут себя в целом, а также выявить свойства таких взаимодействий.

Испытания проводились при температурах от -170 до 300 градусов.

Исследователь Хегой Манзано выяснил, что вода внутри цемента не кристаллизуется даже при экстремально отрицательной температуре

Вода не кристаллизуется при температуре ниже нуля

По итогам симуляций ученые заметили, что при экстремально низкой и экстремально высокой температурах имеет место существенное изменение объема.

— Полностью противоположные эффекты привели к идентичным последствиям, заметил Манзано.

При высокой температуре вода испаряется и исчезает из пор. Под давлением самого материала пустоты разрушаются, и образуются микроразломы и микротрещины. В конечном счете, это может привести к разрушению цемента.

При экстремально низкой температуре вода в порах замерзает и расширяется.

— Здесь важно знать, что ввиду крайне малого размера пустот вода не кристаллизуется, подчеркнул ученый. — Однако места вполне достаточно для расширения, в результате которого также образуются микротрещины.

Результаты данного исследования могут привести к созданию новой, более совершенной формулы цемента для использования в условиях экстремальных температур. Некие добавки могут, например, компенсировать расширение или разрушения цемента в нефтяных скважинах.

P.S. Достаточно, чтобы заинтересовать отечественную нефтедобывающую отрасль, но слишком инновационно и далеко, чтобы можно было внедрить в консервативную модель.

09.08.2016


Подписаться в Telegram



Дом

Знак качества: построено из песка и бактерий
Знак качества: построено из песка и бактерий

Исследователи успешно вырастили бактериальные ...

Ученые из Токио представили проект окон для подвальных помещений
Ученые из Токио представили проект окон для подвальных помещений

Ученые Института промышленных наук IIS Токийск...

Дома будущего будут расти как грибы
Дома будущего будут расти как грибы

Ученые в надежде снизить воздействие стро...

В Москве открыли цифровой отель
В Москве открыли цифровой отель

Все клиентские процессы в новом отеле, от...

Ученые предложили не летать на Марс со своим цементом
Ученые предложили не летать на Марс со своим цементом

Для дальнейшего освоения космоса рано или...

Нейросеть ловит земельно-имущественных нарушителей в Москве
Нейросеть ловит земельно-имущественных нарушителей в Москве

С начала года нейросети проанализировали почти...

В Японии открыли “умный” мегаполис Цунасима
В Японии открыли “умный” мегаполис Цунасима

26 марта, в Японии, неподалеку от Йо...

С новым роботом каменщики останутся без работы
С новым роботом каменщики останутся без работы

Инженеры австралийской компании Fastbrick Robo...

Умные лестницы упростят тысячелетнюю нагрузку
Умные лестницы упростят тысячелетнюю нагрузку

Исследователи из университета Emory изобр...

Ученые выяснили, что разрушает цемент изнутри
Ученые выяснили, что разрушает цемент изнутри

Как основной строительный материал во все...

Бетон становится прочнее из-за ничего и кое-чего еще
Бетон становится прочнее из-за ничего и кое-чего еще

Итак, давайте разберемся, что потребуется...

Открыта форма идеальной арки
Открыта форма идеальной арки

Ученые из университета Уорика добились вп...

Приобрести участок под дачу полезно для здоровья
Приобрести участок под дачу полезно для здоровья

Покупка участка земли – это отличны...

Установлен оптимальный материал для соединения и пароизоляции
Установлен оптимальный материал для соединения и пароизоляции

Для осуществления воздухоизоляционных и п...

Новые строительные материалы сделают городской воздух чистым
Новые строительные материалы сделают городской воздух чистым

Мировые попытки очистить воздух трансформируют...

Биочерепица придет на смену современным кровельным материалам
Биочерепица придет на смену современным кровельным материалам

Ученые из института Фраунгофер продемонст...

Новый проект контракта минимизирует неплатежи по ипотеке
Новый проект контракта минимизирует неплатежи по ипотеке

Поскольку рост неплатежей по ссудам под&n...

"Город-сказку, город-мечту" построят в пустыне
"Город-сказку, город-мечту" построят в пустыне

Не имеющее аналогов сооружение высотой 450 мет...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Nature: Поражение лёгких при COVID долго не проходит из-за реакции иммунитета
Nature: Поражение лёгких при COVID долго не проходит из-за реакции иммунитета
Nature Energy: Создана мембрана для удаления CO2, работающая на влажности
Nature Energy: Создана мембрана для удаления CO2, работающая на влажности
JACS: Ученые выяснили, как повысить эффективность фотокатализа
JACS: Ученые выяснили, как повысить эффективность фотокатализа
В ПИШ КАИ создали «мост» к цифровому двойнику композитных преформ
В ПИШ КАИ создали «мост» к цифровому двойнику композитных преформ
PRSBBS: Несколько видов муравьев выработали одинаковые отношения с деревьями
PRSBBS: Несколько видов муравьев выработали одинаковые отношения с деревьями
Current Biology: Человеческий мозг не отсчитывает время как часы
Current Biology: Человеческий мозг не отсчитывает время как часы
Nature Communications: Доказана перспективность универсальной вакцины от гриппа
Nature Communications: Доказана перспективность универсальной вакцины от гриппа
PRC: Ядерная структура титана-48 меняется при наблюдении с разного расстояния
PRC: Ядерная структура титана-48 меняется при наблюдении с разного расстояния
Кристаллографы СПбГУ раскрыли структуру минерала, открытого более 70 лет назад
Кристаллографы СПбГУ раскрыли структуру минерала, открытого более 70 лет назад
В МТУСИ разработали систему отслеживания модели человека во время фитнеса
В МТУСИ разработали систему отслеживания модели человека во время фитнеса
Студенты СевГУ предложили способ найти сбежавшую собаку при помощи спутника
Студенты СевГУ предложили способ найти сбежавшую собаку при помощи спутника
Биоуголь из морских растений оценили как перспективный материал для катодов
Биоуголь из морских растений оценили как перспективный материал для катодов
Учёные КФУ разработали новые материалы для металл-ионных аккумуляторов
Учёные КФУ разработали новые материалы для металл-ионных аккумуляторов
Московский Политех открывает «Книгу будущего» для развития инновационных изданий
Московский Политех открывает «Книгу будущего» для развития инновационных изданий
Эффективность светодиодов для дополненной реальности выросла вдвое
Эффективность светодиодов для дополненной реальности выросла вдвое

Новости компаний, релизы

Московский вуз готовит профессионалов для защиты учебных заведений
Ведущие игроки агрорынка представят новинки на «Дне поля» в Агробиотехнопарке Казанского ГАУ
В СПбГУ разработали программно-аппаратное решение для защиты дронов от киберугроз
Минералоги СПбГУ нашли на острове Диско возможный источник фосфора для возникновения первых живых организмов
Ученые ТПУ нашли эффективный способ создания вязких композиционных материалов для авиационной промышленности и машиностроени