Как мелкие капли могут разрушить здание

ФОТО: Светлые полосы соли являются симптомом повреждения стен мечети в Каире (слева) и Оксфордского университета в Великобритании (справа).

Чтобы разрушить здание, не нужен паводок. Простая влага в течение многих лет, может сделать то же самое. Теперь ученые материаловедения нашли способ предсказать, как влага прокладывает путь через данный объект и место, и это должно привести к улучшению оценки состояния исторических зданий.

Любой дом из ячеистого камня или кирпича подвержен разрушению под воздействием влаги. Подземные воды, которые поднимаются через материал благодаря капиллярному действию, могут ослабить химические связи, а соли, содержащиеся в них, в конечном счете, кристаллизуются и расширяются, образуя трещины в породе и растворе, который скрепляет стены. За 100 лет, даже слабо соленые грунтовые воды могут перенести до 4,2 килограммов соли через 1 метр стены.

До сих пор не существовало способа оценить, как именно вода ведет себя внутри кладки стен, или как климат может повлиять на ее движение. В течение 3 лет ученые материаловедения, Кристофер Холл и Андреа Гамильтон из Эдинбургского университета в Соединенном Королевстве и их коллеги изучали две многовековые каменные стены: автономную стену в Оксфордском университете в Великобритании и часть мечети в Каире. Затем они разработали математическую модель, которая объясняет – где, как далеко, и сколько воды перемещается вверх через узкие каналы, или капилляры, в стенах.

Ученые обнаружили, что в зависимости от влажности воздуха и влажности почвы, камни и раствор могут пропустить более литра воды в день. Это «в значительной степени невидимый процесс», говорит Холл. Но в долгосрочной перспективе «общий объем воды, протекающей через структуры, может быть огромным», говорит он, «в частности, в исторических зданиях, которым сотни лет, где вода уже начала разрушать камни».

Исследователи также обнаружили, что прохождение влаги через камень в значительной степени определяется местным климатом – фактором, который называется потенциальная испаряемость (PE) атмосферы, объединяющей температуру и влажность с течением времени.

Авторы статьи «делают замечательные прогнозы о сложной и важной проблеме», говорит ученый материаловед Джордж Шерер из Принстонского университета. Это показывает, что количество воды и соли «сильно зависят от местного климата». Таким образом, потепление может привести к «усилению разрушения памятников за счет ускорения скорости испарения».

Поделиться с друзьями:

Также интересно:


Вы можете следить за обсуждением этой записи с помощью RSS 2.0. Вы можете оставить комментарий, или trackback с вашего сайта.
Оставить комментарий