能讓混凝土硬度提高3倍？科學家在廢棄核電站里，發(fā)現了稀有材料

地震、海嘯、臺風乃至火山爆發(fā)，在我們眼里都是可怕的災難?？蓪Φ厍騺碚f，這是它擁有活力的證明。地球是一個非?；钴S的星球，人類的活動根本沒法比。我們辛辛苦苦建造起來的高樓大廈，離開了人類的掌管。只要地球稍微活動一下，不出百年就有倒塌的風險。  

如果人類消失在地球上，各種建筑物除非是沉降到地下，否則都會被歲月的力量擊垮。沉降到地下后，不見天日，不接觸成分復雜的空氣，還有保存下來的可能。的確，古代建筑使用的巖石和木材，比不了鋼筋水泥。但鋼筋水泥也不是金剛不壞的，氣體和風，都會慢慢將它侵蝕，從僵硬變得脆弱，最終瓦解。  

鋼筋混凝土結構大約在19世紀晚期才開始大規(guī)模利用，認識到它的優(yōu)點后，現代建筑幾乎都使用了鋼筋混凝土結構。硬度高，耐侵蝕，讓它成了建造房屋的不二之選。然而它的使用壽命終究有限，比如以硅酸鹽水泥為主要原料的鋼筋混凝土結構，支撐100年都夠嗆。  

日本的濱岡核電站，建造時采用的正是硅酸鹽水泥，建造于1976年。后來被廢棄了，連帶著核電站周邊地區(qū)都成了荒地。不過在2019年，日本名古屋大學的一個科研團隊，重新來到了濱岡核電站，他們此行的目的之一是檢測核電站建筑結構的變化情況。沒想到外圍的鋼筋混凝土墻壁，沒有絲毫變脆弱的跡象，強度反而增加了，至少是原來的3倍！  

這可真是件怪事，濱岡核電站廢棄的時間差不多有10年，為什么強度不降反增？研究人員弄了一些樣本，剝離后才發(fā)現，墻壁里已經不是單純的鋼筋混凝土結構了，還出現了含鋁的托貝莫來石。  

托貝莫來石的發(fā)現，是材料領域的一件大事，混凝土中的礦物質能夠和空氣中的水分子結合，催生出托貝莫來石。其實在古代遺跡中，科學家也發(fā)現過托貝莫來石。古人對于水泥的利用沒我們想象的那么差，大約在公元1世紀，人們在修建港口的時候就開始使用水泥了。  

在地中海沿岸，還有從古代一直保留下來的堤岸，經歷了上千年的海水沖刷，絲毫沒有崩潰的跡象。其堅硬程度已經超過了現代使用的混凝土，因為古人使用的水泥來自于大自然，他們把火山灰、石灰和一些含有鋁和玻璃的巖石混合在一起，不論是強度還是彈性都會大幅提升。  

這些物質長期被海水侵蝕，內部物質會慢慢發(fā)生化學反應，生成一種含有鈣、鈉、鉀的鋁硅酸鹽礦物，學名鈣十字沸石。它又會繼續(xù)生成含鋁的托貝莫來石，堤岸便得到了全方位的強化。既然知道了托貝莫來石能夠強化混凝土，我們是不是找到了一種新的建筑材料？  

一開始科學家也是這么想的，他們想在混凝土中摻雜托貝莫來石，關鍵就在于需要精準控制好溫度。可是想要制造托貝莫來石。就得把溫度調高到70度以上，這個溫度恰好是混凝土無法承受的，科學家無奈地選擇放棄。  

唯有大自然的力量，能夠化腐朽為神奇，完成這一看似不可能實現的事情?？茖W家通過蛛絲馬跡，判斷出核電站在運轉時，墻壁受到干擾，溫度一直維持在50度左右。打亂了硅離子和鋁離子的排列，讓它們進行了多次化學反應，才生成了含鋁的托貝莫來石。  

它將本來應該變脆弱的墻壁修補了，并且提高了強度，共耗時16年?？磥砦覀兊凸懒舜笞匀唬瓦B混凝土這樣的人造物也會受到大自然偉力的影響，科學家也要為嘆服。