Как крошечные капли могут крошить здание

Соединенном Королевстве

Это не берет наводнение для разрушения здания. Простая влажность за многие годы может сделать то же. Теперь, материаловеды нашли способ предсказать, как влажность прокладывает себе путь посредством данного строительства и места, что-то, что должно привести к лучшим оценкам здоровья исторических структур.

Любое здание, сделанное из пористого камня или кирпича, ранимо к разрушению влажностью. Грунтовые воды, повышающиеся через материал через капиллярное действие, могут ослабить химические связи, и соль, которую это несет, в конечном счете кристаллизует и расширится, взломав камень и миномет. Более чем 100 лет, даже немного соленые грунтовые воды могут транспортировать целых 4,2 килограмма соли через 1 метр стены.До сих пор, однако, никто не развил способ измерить точно, как вода ведет себя в стене каменной кладки, или как климат может влиять на свое движение.

Таким образом в течение 3 лет, материаловеды Кристофер Хол и Андреа Гамильтон из Эдинбургского университета в Соединенном Королевстве и коллег изучили две вековых каменных стены: один автономная стена в Оксфордском университете в Соединенном Королевстве и другой части мечети в Каире. Они тогда развили математическую модель для объяснения где, как далеко, и сколько водных фитилей вверх через крошечные каналы или капилляры, в стенах.Бригада нашла, что, в зависимости от влажности и измельченной влажности, камень и миномет могут транспортировать больше чем литр воды день. Это – «в основном невидимый процесс», говорит Зал.

Но за длительный срок, «общие суммы воды, текущей через структуры, могут быть огромными», говорит он, особенно в исторических памятниках, которые сотни лет, где вода начала выгибать камни.Исследователи также обнаружили, что способ, которым влажность путешествует через камень, в основном определяется местным климатом — фактор, названный потенциальным испарением (PE) атмосферы, объединяющей температуру и влажность в течение долгого времени. Поскольку бригада сообщает онлайн сегодня в Продолжениях Королевского общества A: Математические, Физические и Технические науки, средний PE в Оксфорде является приблизительно половиной из этого в Каире. Это означает, что больше испарения произошло на Каирской территории, которая должна была заставить воду выщелачивать из стен, прежде чем это могло повыситься очень высоко.

Но потому что Каирская стена намного более массивна, чем Оксфордская стена, она берет воду дольше для вымытий, и таким образом соленая вода фактически повышается выше в Египте, чем она сделала в Соединенном Королевстве (см. фотографию). Так или иначе это – плохие новости для зданий, поскольку солоноватая вода в стенах в конечном счете разрушит их.Бумага «делает превосходные предсказания о сложной и важной проблеме», говорит материаловед Джордж Шерер из Принстонского университета.

Это показывает, что сумма воды и соли «решительно зависит от местного климата». Поэтому нагревание температур могло «улучшить ухудшение среды обитания памятников путем ускорения темпа испарения».

Этот пункт был исправлен. Это первоначально сказало, что вода повышается через камень через осмос.

Капиллярное действие ответственно за повышение.