Araştırmacılar, çimentonun uzayda çalışabileceğini gösterdi. Sıradaki: Beton.

İnsanlar binlerce yıldır küçük evlerden günümüz gökdelenlerine kadar her türlü yapıyı inşa etmek için beton kullanıyor. Beton çok dayanıklı, güçlü ve ucuzdur, bu da geniş başarısını açıklar – ve gelecekte de başka bir deyişle çok önemli bir yapı malzemesi haline gelebilir.

Bu doğrultuda büyük bir adım, Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS) üzerinde çimento karıştırıcı bir NASA projesi üzerinde çalışan araştırmacılar tarafından son zamanlarda atıldı.

Denemenin bir parçası olarak, Çimento Katılaştırma Mikrogravite Araştırması olarak adlandırılan araştırmacılar, ISS’ye trikalsiyum silikat, hidratlı kireç ve damıtılmış su (çimento temel yapı taşları) gönderdi. Bir kez orada, bu malzemeler karıştırıldı ve sertleşmesine izin verildi. Elde edilen yapı, normal yerçekimi koşullarında Dünya üzerinde karışan çimento ile karşılaştırıldı.

Yer çekimi eksikliği, çimento sertleşmesinde önemli bir rol oynadığını kanıtladı. Şaşırtıcı bir şekilde, uzay çimentosu homojen bir yoğunluğa sahipken, Toprak bazlı çimento yerçekimi bazlı sedimantasyon nedeniyle daha katmanlı bir yapıya sahiptir.

Bu homojen yoğunluk, çimentoyu daha güçlü hale getirir. Ancak, bu kuvvet, uzay çimentosu içindeki büyük hava ceplerinin geliştirilmesiyle karşı dengelenebilir ve bu da onu Dünya karışımlı muadillerine göre daha gözenekli kılar. Bu gözeneklilik artışı, çimentoyu zayıflatır.

Peki, net etki nedir? Bu bir güç testinin belirlemesi gereken bir şey. Araştırmacılar, mikroyapısal analizlerini tamamladıktan sonra bu yıl numuneleri imha etmeyi planlıyorlar. Sonuçta, bu başarısızlık testi, iki tip çimentodan hangisinin daha güçlü olduğunu belirleyecektir.

Beton iki bileşenin karıştırılmasıyla yapılır:  agrega  ve  macun . Modern betonun bileşiminde, endüstri tarafından agrega olarak kullanılan çeşitli malzemeler vardır. Bunlara kum, çakıl veya kırma taş dahildir. Macun çoğu zaman çimentodur – kireçtaşı, kil, alçı taşı ve çeşitli diğer mineral ve kimyasalların karışımı.

Beton, iyi termal ve radyasyon yalıtım özellikleri nedeniyle, uzayda bir yapı malzemesi olarak oldukça çekicidir . Aslında, koruyucu radyoaktif atıklar söz konusu olduğunda, malzemeye gitmek.

Pennsylvania Eyalet Üniversitesi’nden baş araştırmacı Aleksandra Radlinska, “Ay ve Mars misyonlarında, insanlar ve ekipmanın aşırı sıcaklıklardan ve radyasyondan korunmaları gerekecektir ve bunu yapmanın tek yolu, bu dünya dışı ortamlar üzerinde altyapılar oluşturmaktır. “Bir fikir, uzayda somut benzeri bir malzemeyle inşa etmek. Beton çok sağlamdır ve birçok malzemeden daha iyi koruma sağlar.

Beton, dünya dışı sitelere yerel kaynaklarla da karıştırılabilir. Ay tozu olarak da bilinen Ay regolith, betonun gözenekliliğini azaltabilecek pürüzlü ve ince toz taneciklerinden oluşur. Radlinska ve meslektaşları, sonuçları yaklaşmakta olan bir yayına sunulan ay regoliti üzerine ön testler yapmıştır.

Bu nedenle mikro yerçekimi karışımlı çimentoların mevcut değerlendirmesi bu kadar önemlidir. Birincisi ve en önemlisi, bunun yapılabileceğini gösterdi.

Dünya üzerinde beton çok uzun süredir kullanılmasına rağmen, hidrasyon işleminin tüm yönlerini hâlâ mutlaka anlamıyoruz. Şimdi, Dünya ve uzay tabanlı sistemler arasında bazı farklılıklar olduğunu biliyoruz ve bu farklılıkları hangilerinin yararlı olduğunu ve hangilerinin bu malzemeyi uzayda kullanmaya zarar verdiğini görmek için inceleyebiliriz ”dedi. “Ayrıca, örnekler kapalı poşetlerdeydi, bu nedenle başka bir soru açık alan ortamında ek karmaşıklıklara sahip olup olmayacakları…

Daha sonra, araştırmacılar, sıfır yerçekiminden Mars yerçekimine ve aralarındaki yerçekim derecelerine özellikle uygun çeşitli bağlayıcıları incelemeyi planlıyorlar.

Elde edilen bulgular, Frontier in Materials dergisinde yayınlandı .