Ένα σπάνιο ορυκτό που έχει επιτρέψει στα θαλάσσια φράγματα από ρωμαϊκό τσιμέντο να επιβιώνουν για πάνω από 2.000 χρόνια βρέθηκε στα τσιμεντένια τοιχώματα ενός παροπλισμένου πυρηνικού σταθμού στην Ιαπωνία.
Ο σχηματισμός του εν λόγω υλικού (aluminous tobermorite) έδωσε στα τοιχώματα αντοχή τριπλάσια αυτής που προέβλεπε ο σχεδιασμός τους, αναφέρουν ερευνητές του Nagoya University σε επιστημονικό άρθρο στο Materials and Design. Η συγκεκριμένη ανακάλυψη θεωρείται πως θα επιτρέψει σε επιστήμονες να αναπτύξουν πιο ανθεκτικό και φιλικό στο περιβάλλον τσιμέντο.
«Ανακαλύψαμε ότι ένυδρα του τσιμέντου και ορυκτά σχηματισμού βράχων αντέδρασαν με τρόπο παρόμοιο με αυτό που συμβαίνει στο ρωμαϊκό τσιμέντο, αυξάνοντας σημαντικά τη δύναμη των τοιχωμάτων του πυρηνικού σταθμού» είπε ο Ιππέι Μαρουγιάμα, μηχανικός περιβάλλοντος του Nagoya University.
Έρευνες έχουν δείξει ότι το ρωμαϊκό τσιμέντο που χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή θαλασσίων φραγμάτων έχει καταφέρει να επιβιώσει για πάνω από δύο χιλιάδες χρόνια επειδή το θαλασσινό νερό διαλύει ηφαιστειακή τέφρα στο μείγμα, οδηγώντας στον σχηματισμό aluminous tobermorite. Από τη στιγμή που πρόκειται για κρύσταλλο, το τσιμέντο καθίσταται χημικά σταθερότερο και ανθεκτικότερο- ωστόσο η εισαγωγή του απευθείας στο σύγχρονο τσιμέντο είναι δύσκολη. Επιστήμονες έχουν παράξει το εν λόγω ορυκτό στο εργαστήριο, μα απαιτούνται πολύ υψηλές θερμοκρασίες, άνω των 70 βαθμών Κελσίου. Επίσης, εργαστηριακά πειράματα έχουν δείξει πως τα θερμά περιβάλλοντα είναι επιβλαβή για την αντοχή του τσιμέντου, κάτι που οδήγησε σε κανονισμούς οι οποίοι περιορίζουν τη χρήση του σε θερμοκρασίες κάτω των 65 βαθμών Κελσίου.
Ο Μαρουγιάμα και οι συνάδελφοί του ανακάλυψαν πως aluminous tobermorite σχηματίστηκε στους τοίχους ενός πυρηνικού αντιδραστήρα όταν θερμοκρασίες 40-55 βαθμών Κελσίου συντηρούνταν για 16,5 χρόνια. Τα δείγματα ελήφθησαν από τον Πυρηνικό Σταθμό Χαμαόκα, που λειτουργούσε από το 1976 ως το 2009.
Αναλύσεις έδειξαν πως οι παχείς τοίχοι του αντιδραστήρα ήταν σε θέση να διατηρήσουν υγρασία. Ορυκτά που χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία του τσιμέντου αντέδρασαν στην παρουσία αυτού του νερού, αυξάνοντας τη διαθεσιμότητα ιόντων πυριτίου και αλουμινίου και το αλκαλικό περιεχόμενο του τοίχου. Αυτό εν τέλει οδήγησε στον σχηματισμό aluminous tobermorite.
