Ett sällsynt och extra hållfast byggmaterial upptäckt

Forskare vid Nagoyas universitet i Japan. Foto: Nagoya University.

Japanska forskare hittade nyligen ett sällsynt
mineral i kärnkraftverkets väggar. Materialet
visade sig kunna förbättra anläggningens
hållfasthet avsevärt efter flera år av full drift.

Ett sällsynt mineral som har möjliggjort att
romerska betongbarriärer har överlevt i mer än
2000 år har hittats i de tjocka betongväggarna i
ett avvecklat kärnkraftverk i Japan.

Bildandet av ämnet aluminat tobermorit ökade
väggarnas hållfasthet mer än tre gånger deras
designstyrka, rapporterar forskare och kollegor
vid Nagoya University i tidskriften Materials and
Design.

Fyndet kan hjälpa forskare att utveckla starkare
och mer miljövänligare betong.
- Vi upptäckte att cementhydrater och
bergformande mineraler reagerade på ett sätt
som liknar vad som händer i romersk betong,
vilket väsentligt ökar styrkan hos
kärnkraftanläggningens väggar, säger Nagoya-
universitetets miljöingenjör Ippei Maruyama.

Forskning har visat att romersk betong som
används vid byggnation av marina barriärer har
lyckats överleva i mer än två årtusenden
eftersom havsvatten löser vulkanisk aska i
blandningen, vilket leder till bildandet av
aluminiumhaltig tobermorit.

Eftersom aluminium tobermorit är en kristall gör den
betongen mer kemiskt stabil och starkare. Det är
mycket svårt att infoga aluminiumhaltig
tobermorit direkt i dagens betong. Forskare har
genererat detta mineral i laboratoriet, men
tillvägagångssättet kräver mycket höga
temperaturer över 70° C.

Å andra sidan har laboratorieexperiment visat
att heta miljöer skadar betongens hållfasthet,
vilket har lett till regler som begränsar
användningen av experimentet till temperaturer
under 65° C.

Maruyama och hans kollegor upptäckte att
aluminiumhaltig tobermorit bildades i en
kärnreaktors betongväggar när temperaturen
bibehölls konstant mellan 40 och 55 ° C under
16,5 år.

Obs: Tidigare ALS-studier visade att kalk, vid exponering för havsvatten, reagerade med vulkanaskan för att producera aluminiumhaltig tobermorit (Al-tobermorite), ett skiktat mineral som bildar fina fibrer och plattor.