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這里是科學美國人——60秒科學。我是克里斯托弗·因塔利亞塔。
在賓夕法尼亞州，美國422號高速公路有一個路段。“幾乎每隔20英尺，你就會看到一個大坑或是接縫裂痕。而且到處都是。這真是太糟糕了。”雅各布·法南姆是費城德雷塞爾大學的建筑材料工程師。可以說這條路是他最可怕的噩夢。“想象一下，我以時速60英里的速度在這個路段上行駛，我能看到、感覺到這些凹坑，我在開車的時候會非常生氣，我會想‘這條路是怎么回事？'”
法南姆表示，造成這種狀況的罪魁禍首可能是冬季用來為高速公路除冰的氯化鈣路鹽。因為氯化鈣路鹽會和混凝土中的氫氧化鈣化合物發生反應，形成另一種叫做氫氯化鈣的化合物。“氫氯化鈣是一種巨大的分子，會在混凝土內部形成很多壓力，使混凝土劣化。”
有解決方法嗎？使用粉煤灰、硅粉和礦渣等來自鋼鐵工業的廉價剩余材料制造新的混凝土。在最新研究中，法南姆和團隊創造出了實驗性的混凝土塞，并將其與傳統混凝土塞一起浸入鹽溶液中。然后，他們用高靈敏度聲傳感器監聽斷裂聲。然后對通過這一材料的熱流進行追蹤，以監測化學反應。
結果表明：成分為粉煤灰和礦渣的混凝土塞在一個多月以后依舊保持完好。而普通混凝土則在一周內就裂成碎片了。他們的實驗方法發表在《水泥與混凝土復合材料》期刊上。
法南姆表示，其實一些州已經開始使用這種混凝土了，因為人們已經知道，在對抗鋼筋內部腐蝕等問題時，這種混凝土能使材料更耐用。至于美國422號公路和其他地方的裂痕，應該怎么辦？法南姆正在進行另一個項目，用細菌泥漿封堵裂口，這種泥漿和鹽相互作用會形成石灰巖。但是他說，這項計劃仍有很長的路要走。
謝謝大家收聽科學美國人——60秒科學。我是克里斯托弗·因塔利亞塔。
譯文為可可英語翻譯，未經授權請勿轉載！
