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发电厂混凝土随着时间的推移而增强,中国建材网,cnprofit.com
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发电厂混凝土随着时间的推移而增强
2021年07月26日    阅读量:7149    新闻来源:中国建材网 cnprofit.com  |  投稿

在日本一座退役核电站的厚混凝土墙中发现了一种稀有矿物,这种矿物使罗马混凝土海洋屏障能够存活 2000 多年。名古屋大学的研究人员和同事在《材料与设计》杂志上报告说,铝硅钙石的形成使墙壁的强度增加了其设计强度的三倍以上。这一发现可以帮助科学家开发更坚固、更环保的混凝土中国建材网cnprofit.com


名古屋大学环境工程师 Ippei Maruyama 说:“我们发现水泥水合物和造岩矿物的反应方式与罗马混凝土中发生的情况类似,显着提高了核电站墙的强度。”


研究表明,用于建造海洋屏障的罗马混凝土已经成功地存活了两千年多,因为海水溶解了混合物中的火山灰,导致形成铝硅钙镁石。由于铝硅钙石是一种晶体,它使混凝土在化学上更加稳定和坚固。将铝硅钙镁石直接掺入现代混凝土中是非常困难的。


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科学家在实验室中生成了这种矿物质,但它需要 70°C 以上的高温。另一方面,实验室实验表明,高温环境不利于混凝土强度,这导致法规限制其使用温度低于 65°C。


Maruyama 和他的同事发现,当温度保持在 40-55°C 16.5 年时,在核反应堆的混凝土壁中会形成铝硅钙镁石。


样本取自日本滨冈核电站,该电站于 1976 年至 2009 年运行。


深入分析表明,反应器非常厚的壁能够保持水分。用于使混凝土在这种水存在下发生反应的矿物质,增加了硅和铝离子的可用性以及墙壁的碱含量。这最终导致了铝硅钙镁石的形成。


“我们对混凝土的理解是基于在实验室时间尺度上进行的短期实验,”丸山说。“但真正的混凝土结构为我们提供了更多长期使用的见解。”


Maruyama 和他的同事正在寻找使混凝土更耐用和更环保的方法。用于混凝土制造的水泥产生了近 10% 的人造二氧化碳排放量,因此该团队正在寻求生产更环保的混合物,这些混合物仍满足坚固混凝土结构的标准化要求。


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