Un mineral raro que ha permitido que las barreras marinas de hormigón romanas sobrevivan durante más de 2 años. Se han encontrado 000 años en los gruesos muros de hormigón de una planta de energía nuclear fuera de servicio en Japón. La formación de tobermorita aluminoso aumentó la resistencia de las paredes más de tres veces su resistencia de diseño, Investigadores y colegas de la Universidad de Nagoya informan en la revista Materiales y Diseño . El hallazgo podría ayudar a los científicos a desarrollar un hormigón más resistente y ecológico.

"Descubrimos que los hidratos de cemento y los minerales formadores de rocas reaccionaban de forma similar a lo que ocurre en el hormigón romano, aumentar significativamente la resistencia de las paredes de la planta nuclear, ", dice el ingeniero ambiental de la Universidad de Nagoya, Ippei Maruyama.

La investigación ha demostrado que el hormigón romano utilizado en la construcción de barreras marinas ha logrado sobrevivir durante más de dos milenios porque el agua de mar disuelve las cenizas volcánicas en la mezcla. que conduce a la formación de tobermorita aluminoso. Dado que la tobermorita aluminosa es un cristal, hace que el hormigón sea más estable químicamente y más fuerte. Es muy difícil incorporar tobermorita aluminoso directamente en el hormigón moderno. Los científicos han generado el mineral en el laboratorio, pero requiere temperaturas muy altas por encima de los 70 ° C. Por otra parte, Los experimentos de laboratorio han demostrado que los ambientes calientes son perjudiciales para la resistencia del hormigón, lo que ha dado lugar a normativas que limitan su uso a temperaturas inferiores a 65 ° C.

Maruyama y sus colegas encontraron que la tobermorita aluminosa se formaba en las paredes de hormigón de un reactor nuclear cuando se mantenían temperaturas de 40 a 55 ° C durante 16,5 años.

Las muestras se tomaron de la planta de energía nuclear de Hamaoka en Japón, que operó desde 1976 hasta 2009.

Los análisis en profundidad mostraron que las paredes muy gruesas del reactor podían retener la humedad. Los minerales utilizados para hacer que el hormigón reaccionara en presencia de esta agua, aumentando la disponibilidad de iones de silicio y aluminio y el contenido de álcali de la pared. Esto finalmente condujo a la formación de tobermorita aluminoso.

"Nuestro conocimiento del hormigón se basa en experimentos a corto plazo realizados en escalas de tiempo de laboratorio, ", dice Maruyama." Pero las estructuras de hormigón reales nos brindan más información para su uso a largo plazo ".

Maruyama y sus colegas están buscando formas de hacer que el hormigón sea más duradero y respetuoso con el medio ambiente. El cemento utilizado en la fabricación de hormigón produce casi el 10% de las emisiones de dióxido de carbono producidas por el hombre. por lo que el equipo está buscando producir mezclas más ecológicas que aún cumplan con los requisitos estandarizados para estructuras de hormigón resistentes.

El estudio, "Uso a largo plazo del hormigón de cemento Portland moderno:el impacto de la formación de Al-tobermorita, "se publicó en línea en la revista Materiales y Diseño el 5 de noviembre 2020.