Рецепт древнеримского бетона поможет строить сверхпрочные камеры ядерных реакторов - «Технологии»

Японский исследователь Иппей Маруяма обнаружил, что за время работы АЭС Хамаока бетонные стены ее реакторной камеры стали втрое прочнее, чем было заложено в изначальном проекте. Объект давно выведен из эксплуатации, что позволяет проводить там различные исследования. В ходе своих работ Маруяма обнаружил прямую связь феномена с загадкой бетона Древнего Рима.

В современной Италии есть морские причалы из бетона возрастом более 2000 лет, которые куда прочнее современных. Нынешние технологии не позволяют изготовить из этого материала конструкции, которые продержатся в морской воде больше пары десятков лет. Что еще интереснее, бетон от строителей Древнего Рима со временем становится только прочнее.

Ныне секрет древнего бетона раскрыт – в его структуре образуется минерал «глиноземный тоберморит», которого там не было изначально. Считается, что соленая вода постепенно растворила вулканический пепел в древнеримском бетоне, что привело к образованию очень твердых кристаллов. Этот процесс занял сотни лет, повторить его в лабораторных условиях не получается, разве что нагреть исходную смесь выше 70℃. Но это уже опасно для самого бетона.

Реактор АЭС Хамаока работал с 1976 по 2009 год, из которых 16,5 лет на полную мощность. Стены реакторной камеры практически не остывали, их температура колебалась от 40 до 55℃. Маруяма полагает, что именно этот длительный, но щадящий нагрев и запустил в бетоне реакцию образования глиноземного тоберморита, который сделал его прочнее. Открытие дает шанс разработать новую методику пассивного укрепления бетона в долгосрочной перспективе.