混凝土無處不在，而這要歸功于其作為建筑材料所具有的強度。不過，盡管擁有很好的強度，但它表現(xiàn)出一種致命卻又不可避免的徐變趨勢，或者說在機械應(yīng)力下逐漸變形的趨勢。這會導(dǎo)致橋梁坍塌、道路破裂。盡管這同基礎(chǔ)設(shè)施的安全存在明顯關(guān)聯(lián)，但該機制的物理學(xué)起源尚不明確，甚至存在科學(xué)上的爭議。

  “于是，工程師會利用經(jīng)驗?zāi)Ｐ凸罍y徐變。不過，這些模型通常對徐變行為的預(yù)測欠佳?！泵绹又荽髮W(xué)洛杉磯分校（ucla）土木和環(huán)境工程學(xué)院助理教授gauravsant介紹說，“通過統(tǒng)一試驗和計算數(shù)據(jù)，我們明確了徐變源自一個在水化硅酸鈣（c-s-h）顆粒的納米尺度接觸區(qū)域發(fā)揮作用的溶解—沉淀過程。”

  近日，sant和包括ucla助理教授mathieubauchy在內(nèi)的同事在美國物理聯(lián)合會出版公司下屬《化學(xué)物理學(xué)報》上描述了他們的工作。研究人員發(fā)現(xiàn)，將水泥漿結(jié)合在一起的黏結(jié)相——水化硅酸鈣往往在高應(yīng)力區(qū)域溶解，然后在低應(yīng)力區(qū)域重新沉淀。這同被稱為“平衡定律”的原理相一致。

  “由于這種溶解—沉淀行為，一種肉眼可見且依賴時間的‘徐變’變形便表現(xiàn)出來?！眘ant表示，溶解—沉淀過程的概念對地質(zhì)學(xué)家來說并不陌生——它的影響會導(dǎo)致地球地殼的變形，而這是首次證實其同混凝土存在關(guān)聯(lián)。

  研究人員此前的工作包括發(fā)明了在納米尺度上測量礦物質(zhì)溶解率的垂直掃描干涉測量方法，系統(tǒng)評估了水化硅酸鈣的粘彈特性，并且提出了模擬無序固體處于壓力下的長時間松弛的方法。這些發(fā)現(xiàn)使研究人員得以綜合分析并分離出在混凝土徐變過程中發(fā)揮作用的變量。