Pronađen mineral koji beton čini jačim

15.01.2021. | Gradjevinarstvo.rs

Betonska konstrukcija napravljena od standardnog cementa koja se izlaže morskoj vodi zahteva popravke i može podleći propadanju u roku od nekoliko decenija. Ipak, u Italiji postoje betonske morske barijere koje su i dalje snažne nakon više od dva milenijuma. Istraživači su u debelim betonskim zidovima zatvorene nuklearne elektrane u Japanu pronašli retki mineral koji je obezbeđivao opstajanje rimskih betonskih morskih barijera više od 2.000 godina.

Ilustracija (Foto: Pixabay.com)

Prema istraživačima sa Univerziteta Nagoja, formiranje glinastog tobermorita povećalo je čvrstoću zidova postrojenja više nego trostruko u odnosu na njihovu projektovanu snagu i to tokom punog radnog veka objekta. Otkriveno je da su hidrati cementa i minerali koji formiraju stene reagovali na način sličan onome koji se dešava u rimskom betonu, značajno povećavajući čvrstoću zidova nuklearne elektrane. Ovakvo otkriće bi moglo da pomogne naučnicima da razviju jači i ekološki prihvatljiviji beton. 

Originalna betonska smeša iz rimskog perioda sadrži vulkanski pepeo. Istraživanja su pokazala da je beton korišćen u izgradnji morskih barijera preživeo toliko dugo jer morska voda koja prolazi kroz njega rastvara vulkanski pepeo i reaguje tako da se stvara mineral koji se naziva glinasti tobermorit. Budući da je aluminijum tobermorit kristal, beton čini hemijskii stabilnijim i čvršćim. 

Iako ovo zvuči kao odlična ideja, stručnjaci kažu da je teško ugraditi aluminijum tobermorit direktno u savremeni beton. Naučnici su proizveli mineral u laboratoriji, ali ga nisu testirali na temperaturama višim od 70°C. Eksperimenti u laboratoriji su pokazali da vruće okruženje šteti čvrstoći betona, što je dovelo do propisa koji ograničavaju njegovu upotrebu na uslove u kojima je temperatura ispod 65°C.

Glinasti tobermorit koji se formirao unutar zidova usled reakcija između minerala u betonskoj smesi u prisustvu vode i umereno visokih temperatura

Glinasti tobermorit koji se formirao unutar zidova usled reakcija između minerala u betonskoj smesi u prisustvu vode i umereno visokih temperatura (Foto: Nagoya University)

Inženjer zaštite životne sredine sa Univerziteta Nagoja Ippei Maruyama koji je vršio istraživanja, dodao je da su njegove kolege i on otkrili da je aluminijum tobermorit nastao u betonskim zidovima nuklearnog reaktora kada su temperature bile u rasponu od 40-55°C i održavale na tom nivou 16,5 godina. Uzorci aluminijum tobermorita uzeti su iz nuklearne elektrane Hamaoka u Japanu, koja je radila od 1976. do 2009. godine. 

Detaljne analize pokazale su da su vrlo debeli zidovi reaktora zadržali vlagu koja je reagovala sa mineralima poput portlandita u betonu. To je povećalo alkalni sadržaj zida i učinilo jone silicijuma i aluminijuma dostupnijima što je na kraju pomoglo u stvaranju glinastog tobermorita. Kako je Maruyama objasnio, stvarne betonske konstrukcije daju više uvida za dugotrajnu upotrebu za razliku od kratkotrajnih eksperimenata sprovedenih u laboratoriji. 

Tim naučnika se nada da će ovo otkriće poboljšati recepte za pravljenje cementa kako bi se dobio jači, dugotrajniji i ekološki prihvatljiviji beton.

Komentari: 0

Vezane kategorije


TEKSTOVI /iz kategorije/


ISTAKNUTE FIRME /iz kategorije/


Anketa

Koja vrsta pokrivke se nalazi na krovu vašeg objekta?
Zvezdan 23.02.2021.
Ovo je samo zanimljivost za nas. Naše zelen...
Куриња 17.02.2021.
Када креће са радовима?
Sulja Besir 09.02.2021.
Jeli radite u Austriju imamo 270 m2 tarasei...
Saurus 08.02.2021.
Liči na bledu kopiju Karađorđevog trg u Bat...
DARKO 08.02.2021.
Stanovnici naselja Stepa Stepanović NEĆE "m...