นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุและวิศวกร
Andrea Hamilton แห่งมหาวิทยาลัย Strathclyde เว็บตรงฝากถอนไม่มีขั้นต่ำในเมืองกลาสโกว์ สหราชอาณาจักร ใช้การวิจัยทางเคมีเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างและความสวยงามของคอนกรีต เธอพูดถึงเขื่อน ที่เก็บขยะนิวเคลียร์ และงานศิลปะที่สำรวจสภาพดินฟ้าอากาศ
คุณสนใจงานวิศวกรรมวัสดุได้อย่างไร?
ฉันมีการตอบสนองทางอารมณ์อย่างมากต่อสถาปัตยกรรม ปูนซีเมนต์และคอนกรีตมีความหมายเหมือนกันกับความยากจนและความเสื่อมโทรม แม้กระทั่งสงคราม แต่เมื่อฉันเริ่มศึกษามัน ฉันรู้สึกซาบซึ้งในความงามมากขึ้น
หอประชุมของ Santiago Calatrava ในเมือง Tenerife ประเทศสเปน: คอนกรีตย้อมสีที่ตกแต่งด้วยเซรามิกสีขาว เครดิต: Rolf Richardson / Robert Harding World Imagery / Getty
ตัวอย่างโครงสร้างคอนกรีตที่สวยงามมีอะไรบ้าง?
สถาปนิกชาวคาตาลัน Antoni Gaudí ใช้ปูนซีเมนต์และคอนกรีตในรูปแบบใหม่ แทนที่จะเป็นโครงสร้างเครื่องตัดคุกกี้แบบแยกส่วน คุณเห็นรูปทรงโค้งมนและมีสีสัน เนื่องจากคอนกรีตเสริมเหล็กสำเร็จรูปช่วยให้เขาก้าวข้ามขีดจำกัดของวิศวกรรมโครงสร้างได้ อย่างมีสไตล์ หอประชุมที่ฉันชอบคือ Santiago Calatrava ในเมืองเตเนริเฟ ประเทศสเปน ทำจากคอนกรีตเสริมเหล็ก ดูเหมือนคลื่นลูกใหญ่ที่โค้งลงสู่จุดที่แคบ และน้ำหนัก 3,500 ตันรองรับโดยจุดสัมผัสเพียงห้าจุด พื้นผิวสะท้อนแสง Calatrava ย้อมสีคอนกรีตโดยใช้ไททาเนียมไดออกไซด์และตกแต่งพื้นผิวด้วยเซรามิกสีขาวชั้นดี
ทำไมคอนกรีตจึงยากที่จะอนุรักษ์?
ปูนซีเมนต์มีความซับซ้อนทางเคมี มากกว่าวัสดุก่อสร้างอื่นๆ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์เป็นประเภทที่พบมากที่สุด ทำจากดินเหนียวและหินปูน ให้ความร้อนที่อุณหภูมิประมาณ 1,450 °C ทำให้เกิดปูนเม็ดซึ่งมีแร่ธาตุแคลเซียมซิลิเกตอย่างน้อย 70% ซึ่งบดและผสมกับยิปซั่มเล็กน้อยเพื่อสร้างผงซีเมนต์ ผสมกับน้ำและมวลรวมที่ทำให้คอนกรีต มีตัวแปรมากมายที่เกี่ยวข้อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการออกแบบผสมผสาน ฉันได้ทำงานเกี่ยวกับการอนุรักษ์อาคารก่ออิฐที่ทำจากปูนซีเมนต์ที่สนามบิน East Fortune ในสกอตแลนด์ สร้างขึ้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง ไม่ได้มีเจตนาให้คงอยู่ตลอดไป ความเสียหายที่เกิดจากน้ำค้างแข็งทำให้ซีเมนต์ลอกออก
คอนกรีตโบราณมีชีวิตรอดได้อย่างไร?
เครดิต: Nick Higgins
ชาวโรมันจะต้องทดลอง พวกเขาใช้ปูนขาวผสมกับเถ้าภูเขาไฟทำให้เกิดระบบที่ค่อนข้างอุดมด้วยอะลูมิเนียม การวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่า Al-tobermorite [แร่แคลเซียมซิลิเกตไฮเดรต] ก่อตัวขึ้นในคอนกรีตท่าเรือโบราณเช่นเขื่อนกันคลื่นในอ่าว Pozzuoli ใกล้ Naples ซึ่งช่วยเพิ่มความทนทานของคอนกรีตแม้ในน้ำทะเล ชาวโรมันยังเสริมขนของสัตว์เป็นเส้นใยเสริมแรง และเลือดเพื่อต้านทานความเย็นจัด ซึ่งเป็นนวัตกรรมที่ยอดเยี่ยมทั้งคู่
เราจะทำให้คอนกรีตเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นได้อย่างไร?
ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ทุกตันที่ผลิตได้จะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 1 ตัน ซึ่งครึ่งหนึ่งมาจากปฏิกิริยาเคมีเมื่อคุณให้ความร้อนกับหินปูน คุณไม่สามารถหลีกเลี่ยงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาเมื่อคุณให้ความร้อนกับหินปูน แต่คุณสามารถควบคุมปริมาณปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ที่ผสมกันได้ สำหรับฉัน งานวิจัยที่มีแนวโน้มมากที่สุดในด้านนิเวศวิทยามุ่งเน้นไปที่การผสมผสานผลิตภัณฑ์พลอยได้จากอุตสาหกรรมมากขึ้น สามารถใช้ขี้เถ้าลอยหรือตะกรันแทนซีเมนต์ได้มากถึง 80% แม้ว่าจะใช้เวลาในการเซ็ตตัวนานกว่า
วิทยาศาสตร์สามารถช่วยอายุขัยของคอนกรีตได้อย่างไร?
การวิจัยเบื้องต้นได้สำรวจคุณสมบัติทางกลจำนวนมากของคอนกรีต ตอนนี้การวิจัยมีแนวโน้มที่จะมุ่งเน้นไปที่โครงสร้างจุลภาคและผลึกศาสตร์เพื่อปรับแต่งปฏิกิริยาของเม็ดพลาสติก การควบคุมการซึมผ่านก็เป็นสิ่งจำเป็นเช่นกัน เนื่องจากปัญหาหลักประการหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับคอนกรีตและซีเมนต์คือการที่น้ำเข้า กับเพื่อนร่วมงานที่ Strathclyde และ the Nuclear Decommissioning Authority ฉันกำลังทำงานกับโครงสร้างเพื่อกักเก็บกากนิวเคลียร์ สมาชิกรายหนึ่งของโครงการกำลังพัฒนาเซ็นเซอร์อัจฉริยะที่สามารถฝังในคอนกรีตเพื่อตรวจจับคุณสมบัติต่างๆ เช่น ปริมาณน้ำและคลอไรด์ และอุณหภูมิแบบเรียลไทม์ เป้าหมายของฉันคือการใช้ข้อมูลนี้เพื่อพัฒนาและป้อนแบบจำลองการขนส่งเชิงปฏิกิริยาที่แท้จริงของการเสื่อมสภาพของคอนกรีต
ประเทศที่ร่ำรวยอย่างเป็นรูปธรรมเช่นสหรัฐอเมริกามีความท้าทายเป็นพิเศษหรือไม่?
ลักษณะเด่นของบ้าน Fallingwater อันเป็นสัญลักษณ์ของแฟรงค์ ลอยด์ ไรต์ในยุค 1930 คือ ‘ถาด’ คอนกรีตเสริมเหล็กที่ยื่นออกไปเหนือน้ำตก ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 คานรับน้ำหนักต้องได้รับการสนับสนุนจากภายในเนื่องจากมันหย่อนคล้อย โครงสร้างพื้นฐานของสหรัฐ เขื่อนเป็นปัญหา: อายุเฉลี่ย 52 ปี; อาจต้องใช้เงินมากกว่า 50 พันล้านดอลลาร์ในการฟื้นฟูพวกเขาทั้งหมด
คุณกำลังทำงานในโครงการศิลปะใด ๆ หรือไม่?
ฉันมีส่วนร่วมในSalt Licksซึ่งเป็นโครงการที่น่าสนใจเนื่องจากจะถูกสร้างขึ้นในฤดูร้อนนี้บนชายฝั่งลิงคอล์นเชียร์ จะเป็นโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กสูง 6.6 เมตร หุ้มด้วยหินเกลือ แนวคิดก็คือเกลือจะละลาย ทำให้เกิดรูปร่างแบบไดนามิก นี่เป็นการทดสอบที่รุนแรงอย่างน่าอัศจรรย์ว่าคอนกรีตสัมผัสกับเกลืออย่างไร กล้องดิจิตอลไทม์แลปส์จะตรวจสอบ เราจะเห็นผลกระทบจากการขับรถในทันที ในรูปแบบเว็บตรงฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ
