Vì sao những công trình của người Roman bất tử suốt hàng ngàn năm?

Bạn có từng để ý có 1 điều rất kì lạ không? Những công trình siêu bền vững của nền văn minh cổ đại, chẳng hạn như đền Pantheon của người Roman đã tồn tại gần 2.000 năm và vẫn trong tình trạng ổn định. Trong khi đó, các cấu trúc bê tông hiện đại chỉ có tuổi thọ tốt nhất có lẽ là 150 năm. Và tất nhiên, người cổ đại không có các thanh cốt thép để chống đỡ các cấu trúc của họ.

Nhà hóa học Masic và các đồng nghiệp đã cố gắng tái tạo một kỹ thuật La Mã cổ đại để sản xuất bê tông từ hỗn hợp xi măng, sỏi, cát và nước. Nhóm nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng chìa khóa cho sự bền vững của những công trình La Mã cổ này là một quá trình gọi là "trộn nóng bê tông", trong đó các hạt canxi oxit khô, còn được gọi là vôi sống, được trộn với tro núi lửa để tạo ra xi măng. Sau đó, nước mới được thêm vào.

Họ nghĩ rằng "trộn nóng" bê tông sẽ tạo ra một loại xi măng không hoàn toàn mịn mà thay vào đó hỗn hợp này sẽ chứa các loại đá nhỏ giàu canxi. Những loại đá nhỏ đó lại rất phổ biến trong các bức tường của các tòa nhà bê tông của người La Mã, vì vậy đây rất có thể là chìa khóa giải thích tại sao những cấu trúc đó đã chịu được sự tàn phá của thời gian.

Tuy nhiên, đây là cách khác xa xi măng hiện đại được sản xuất. Phản ứng của vôi sống với nước tỏa nhiệt rất cao, nghĩa là nó có thể tạo ra nhiều nhiệt, và có thể gây nổ. Nhưng trong thí nghiệm của Masic không có vụ nổ lớn nào xảy ra. Thay vào đó, phản ứng chỉ tạo ra nhiệt, hơi nước ẩm ướt - và một hỗn hợp xi măng giống như người La Mã mang những viên đá nhỏ giàu canxi màu trắng.

Các nhà nghiên cứu đã tiến hành những phân tích hóa học về những loại đá như vậy trong các bức tường tại địa điểm khảo cổ Privernum ở Ý. Họ chỉ ra rằng các loại đá này rất giàu canxi. Điều đó cho thấy khả năng chúng có thể giúp các tòa nhà tự chữa lành vết nứt do thời tiết hoặc thậm chí là động đất tạo ra. Vì những viên đá bản chất là nguồn cung cấp canxi luôn sẵn sàng để hòa tan, thấm vào các vết nứt và kết tinh lại.

Nhóm nghiên cứu của Masic đã thí nghiệm thực tế để so sánh bê tông được tạo ra có và không sử dụng cách trộn nóng. Sau khi họ cho từng khối bê tông của mỗi loại vỡ làm đôi, các mảnh được đặt cách nhau một khoảng nhỏ và cho nước chảy qua vết nứt.

Kết quả đáng kinh ngạc là các khối tạo ra từ xi măng theo công thức trộn nóng của người La Mã được chữa lành trong vòng hai đến ba tuần. Trong khi đó, bê tông được sản xuất mà không có xi măng trộn nóng không bao giờ lành lại.

Việc khám phá ra công thức này có thể đem lại lợi ích cho hành tinh của chúng ta. Việc thay thế các kết cấu bê tông thông thường bằng kết cấu bê tông bền vững hơn sẽ giảm thiểu nhu cầu sản xuất bê tông thường xuyên, đồng nghĩa là chúng ta sẽ giảm khí nhà kính.

Sản xuất bê tông là một quy trình thải lượng carbon dioxide khổng lồ vào khí quyển, vì vậy tạo ra và ứng dụng được những vật liệu lâu bền hơn sẽ có ý nghĩa lớn đối với hành tinh của chúng ta.

Mời quý độc giả xem video; Giải mã bí mật giúp kỳ quan La Mã đứng vững hơn 2.000 năm qua. Nguồn: Kienthucnet.

Mai Quỳnh (theo Science News)