Buzz
Càng chịu mưa nắng, bê tông do người La Mã cổ đại sáng tạo ra càng thêm bền bỉ nhờ vào một bí quyết đặc biệt trong vật liệu và cách trộn bê tông.
Người La Mã cổ đại được đánh giá cao trong lịch sử là những nhà xây dựng và kỹ sư tài ba. Một trong những công trình tiêu biểu nhất của họ là hệ thống dẫn nước ở các thành phố La Mã, vẫn còn hoạt động cho đến ngày nay.
Công nghệ bê tông pozzolanic, được người La Mã sử dụng, đã đem lại cho các công trình kiến trúc của họ sự bền bỉ đáng kinh ngạc qua hàng nghìn năm. Ví dụ như Patheon, một công trình xây dựng bằng bê tông không cốt thép lớn nhất thế giới, vẫn nguyên vẹn sau gần 2000 năm.
Bí mật đằng sau sự bền bỉ của bê tông pozzolanic do người La Mã sử dụng không chỉ nằm ở thành phần của nó. Một nhóm nghiên cứu quốc tế dẫn đầu bởi Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã phát hiện ra rằng, kỹ thuật trộn bê tông của họ cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các đặc tính vượt trội của nó.
Ví dụ, việc trộn kỹ bê tông có thể tạo ra những khối vôi nhỏ, màu trắng. Sự hiện diện của chúng không phải là kết quả của quá trình trộn không chuẩn, mà ngược lại, là do kỹ thuật trộn bê tông của người La Mã cổ đại.
'Nếu người La Mã đã dành nhiều công sức để tạo ra một vật liệu xây dựng tuyệt vời, tuân theo các công thức đã được tối ưu hóa trong hàng thế kỷ, thì tại sao họ không tiếp tục nỗ lực để đảm bảo rằng bê tông được trộn một cách kỹ lưỡng?”, nhà khoa học vật liệu Admir Masic của MIT nhận định.
Bí mật tuyệt vời của người La Mã
Masic và nhóm nghiên cứu do kỹ sư xây dựng - Linda Seymour dẫn đầu đã nghiên cứu kỹ lưỡng các mẫu bê tông La Mã có tuổi đời 2.000 năm từ di tích khảo cổ Privernum ở Ý.
Một trong những câu hỏi đặt ra liên quan đến việc sử dụng vôi. Theo định nghĩa thông thường, bê tông pozzolanic được tạo ra bằng cách sử dụng vôi tôi. Tuy nhiên, dựa trên phân tích của nhóm nghiên cứu, các cục vôi trong các mẫu vật của họ không phù hợp với phương pháp này.
Thay vào đó, bê tông La Mã có thể được tạo ra bằng cách trộn trực tiếp vôi sống với pozzolana và nước ở nhiệt độ rất cao, một quy trình được nhóm gọi là 'trộn nóng' dẫn đến sự hình thành các cục vôi.
'Khi bê tông được nung ở nhiệt độ cao, nó tạo ra các chất hóa học không thể có nếu chỉ sử dụng vôi tôi, tạo ra các hợp chất liên quan đến nhiệt độ cao khó có thể hình thành. Nhiệt độ tăng này cũng làm giảm đáng kể thời gian đông kết, cho phép xây dựng nhanh hơn nhiều.', chuyên gia Masic cho biết.
Và có một lợi ích khác: Các cục vôi cung cấp khả năng tự phục hồi đáng kể cho bê tông.
Khi những nứt trong bê tông hình thành, chúng thường di chuyển đến các cục vôi, có diện tích bề mặt lớn hơn so với các hạt khác trong ma trận. Khi nước thấm vào những nứt, nó sẽ tương tác với vôi để tạo thành dung dịch giàu canxi. Dung dịch này sẽ khô và cứng lại thành canxi cacbonat, kết dính những nứt lại với nhau và ngăn chặn sự lan rộng của chúng.
Điều này được quan sát tại một địa điểm khác là Lăng mộ Caecilia Metella, nơi các nứt trên bê tông đã được lấp đầy bằng canxit. Điều này cũng giải thích tại sao bê tông La Mã từ hàng ngàn năm trước vẫn tồn tại trong nhiều thế kỷ, bất chấp sự va đập của biển cả. Nói một cách đơn giản, càng chịu nhiều thử thách, bê tông của người La Mã càng vững và bền bỉ.
Do đó, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm các phát hiện của họ bằng cách tạo ra bê tông pozzolanic từ các công thức cổ xưa và hiện đại bằng cách sử dụng vôi sống. Họ cũng tạo ra một loại bê tông không chứa vôi và thực hiện các thử nghiệm về vết nứt. Kết quả, bê tông được thực hiện theo cách truyền thống vẫn có thể lấp đầy hoàn toàn các vết nứt trong vòng hai tuần. Trong khi đó, các nứt trên bê tông không chứa vôi vẫn còn nguyên.
Nhóm nghiên cứu hiện đang nỗ lực thương mại hóa loại bê tông này dựa trên nguồn cảm hứng từ người La Mã cổ đại, như một giải pháp thân thiện với môi trường hơn so với bê tông hiện nay.
Tham khảo từ Science Alert
