無水混凝土 解決在月球常住難題
山姆大叔不是信口開河,他花多年時間研究混凝土的特性,也研究在月球制造混凝土的可能性。他對此初感興趣,是在與美國宇航局馬歇爾飛行中心為期10周的合作。其間他試驗了一系列配方,使用的是阿波羅計劃帶回的真正月球土,做成的月球混凝土小長條接受了各種不同類型的測試,如加熱、壓縮和拉伸。
山姆認為,月球土純凈、粉末精細,實際上是混凝土的好材料,因為它會讓構(gòu)件里生成的氣泡較少。他說,“材料越純凈,越能做到均質(zhì),而均質(zhì)材料一般強度較高?!?nbsp;
同時,科學家也知曉在低重力環(huán)境下生成混凝土并不影響其強度。他們發(fā)現(xiàn)1994年奮進號航天飛機的搭載實驗中,地心引力降低使混凝土中生成的空隙較少,材料強度保持不變。
他的實驗也表明,地球上普通混凝土可抵抗每平方厘米280千克的壓力;而月球土做成的混凝土相應為407,強度增加了45%。
證實了月球土能用還不夠,還需要找一種結(jié)合劑。在地球上,那是水和水泥。在月球上用水顯然不適合。盡管月球是否有水眾說紛紜,但即便有,它也貴如至寶,會用到其他更有價值的地方去。
山姆和他的團隊從不同方向研究不用水的混凝土,如試驗了采用干料混合、再注入蒸汽的方法生成混凝土。這的確有優(yōu)點,水合作用時程較短、最終強度較高,水和水泥的用量也較少。
后來他開始用硫來充當結(jié)合劑,配以模擬月球土,進行試驗。他知道硫是能勝任的,地球上已經(jīng)有用硫作為混凝土結(jié)合劑應用。山姆說,“月球表面并不缺硫。月表土中的硫主要以單硫鐵礦的形式存在,用一系列化學程序從中提取是可行的?!?nbsp;
試驗中,先將硫加熱到120攝氏度,使之熔化,再加入模擬月球土的粒料,硫和粒料在此溫度充分混合后,注入模具成型。試驗非常成功,同時也表明硫與粒料的正確比例至關(guān)重要,這是達成最佳機械性能的關(guān)鍵。
當然,他很快又列出許多問號。“在月球上沒有任何事是省心的。極端的環(huán)境溫度、宇宙線、小隕石撞擊,就連混凝土結(jié)構(gòu)如何構(gòu)成這樣普通的問題都必須認真審視?!鄙侥氛f。
(中國混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請注明出處)
編輯:
監(jiān)督:0571-85871667
投稿:news@ccement.com