Hvordan Gjør Du Betong Flyte?!

Ja. Betong kan flyte. Som, det kan bli nedsenket i en bøtte med vann og faktisk gjenoppstår. SOM en lang tid deltaker I ASCE National Concrete Canoe Konkurranse, jeg tror dette er det vanligste spørsmålet jeg får fra utenforstående. Denne konkurransen krever ingeniørstudenter over hele verden til å designe og konstruere kanoer fra betong og kamp head to head i padling, estetikk, en teknisk design papir, og en muntlig presentasjon.

det er morsomt at så mange mennesker er i ærefrykt om ideen om et konkret fartøy. Jeg skjønner at konvensjonell betong er et tett materiale, men har du noen gang tenkt på et stålskip? De fleste store båter er laget av stål(tenk: cruiseskip, flybærere og lasteskip). Men stål er tre ganger så tett som betong! Arkimedes ‘ prinsipp er den grunnleggende grunnen til at disse skipene ikke synker som murstein. I utgangspunktet, hvis vekten av væske forskjøvet av objektet overstiger vekten av selve objektet, så flyter det!

Overraskende nok ble betong krigsskip bygget under Første Verdenskrig og Andre Verdenskrig på grunn av krigstidens stålmangel. Ifølge Wikipedia ble de også ofte brukt som lektere i Europa tidlig på 1900-tallet. men skip laget av andre materialer var enklere å konstruere og billigere å betjene, slik at du ikke ser mange betongskip rundt i dag. Noen av de gamle krigsskipene kan fortsatt ses i dag, Og Amusing Planet har en flott artikkel om disse betongskipene.

så nå gjenstår spørsmålet: hvorfor lager sivilingeniørstudenter kanoer av betong? Vel, det eneste fornuftige svaret er AT ASCE fikk oss til å gjøre det. De har en nasjonal konkurranse for å avgjøre hvem som kan bygge den mest effektive kanoen fra betong. Men i motsetning til disse gamle krigsskipene, er vår betong faktisk designet for å være mindre tett enn vann, slik at de flyter når de er helt nedsenket.

for å forklare hvordan vi oppnår dette, må vi begynne med å snakke om det grunnleggende om betong. Betong er laget av tre hovedingredienser: sement, vann og aggregater(grus, sand, etc). Merk at sement er en ingrediens til betong, og det endres kjemisk fra et pulverisert stoff til et herdet byggemateriale når det blandes med vann og herdes over tid. Det er analogt med å bruke mel som ingrediens for kake. Du legger til mel til en blanding av ingredienser, bake den (dvs. kjemisk endre den), og deretter få en deilig kake til slutt. Jeg ville ikke plukke opp en pose med mel og referere til det som kake, så vær så snill å ikke peke på fortauet og referere til det som sement.

Merk at alle ingrediensene til betong er ganske tunge. Sement er omtrent tre ganger så tett som vann og aggregater er generelt omtrent dobbelt så tett som vann. Intuitivt, når du kombinerer disse ingrediensene, får du noe sluttprodukt som er mye tyngre enn vann. Det vi gjør er å fjerne aggregatene og erstatte dem med svært små resirkulerte glassperler (noen er omtrent 10% tettheten av vann) for å redusere betongens totale vekt. Sluttresultatet er en betong som er lett og relativt holdbar.

betongen vi lager for disse betongkanoene er ganske annerledes enn den vanlige betongen du vil se. Vår betong er generelt ikke veldig flytende og har en konsistens mer som kakedeig. I stedet for å helle det i en form, er det hånd-pakket på en mold. Utfordringen er å komme opp med de optimale ingrediensene for å gjøre lagets kano lett, holdbar og estetisk tiltalende.

er du interessert i å lære mer om konkrete kanoer? Sjekk ut de offisielle reglene eller besøk concretecanoe.org.