Sains telah menjelaskan mengapa konkrit Rom bertahan selama hampir 2,000 tahun.

(Akhbar Dan Tri) - Sebuah struktur yang dibina hampir 2,000 tahun yang lalu memberikan bukti lanjut tentang rahsia di sebalik ketahanan konkrit Rom kuno, yang telah bertahan dalam ujian masa.

Sebelum keruntuhan Pompeii yang dikatakan pada tahun 79 Masihi, ahli arkeologi menemui struktur teknik pembinaan Rom yang "beku" dan terpelihara dengan sempurna di bawah abu gunung berapi yang menimbusnya.

Kubah Pantheon di Rom kini memegang rekod sebagai struktur konkrit tanpa tetulang terbesar yang masih wujud di dunia (Foto: Getty Images).

Di sini, mereka menemui timbunan bahan yang disusun rapi, termasuk komponen yang digunakan untuk mengadun konkrit yang terkenal tahan lama, di sebalik monumen seperti Pantheon, tempat kubah konkrit tidak bertetulang yang besar telah berdiri selama ribuan tahun.

Teknologi "pencampuran panas" mendedahkan sebab di sebalik ketahanan konkrit Rom yang luar biasa.

Baru-baru ini, satu analisis yang baharu telah mendedahkan bahawa rahsia itu terletak pada teknik yang digelar oleh saintis bahan Admir Masic dari Institut Teknologi Massachusetts (MIT) sebagai "pencampuran panas".

Kaedah ini melibatkan pencampuran komponen konkrit secara langsung, termasuk campuran abu gunung berapi pozzolanik dengan kapur tohor, yang bertindak balas dengan air untuk menghasilkan sejumlah besar haba di dalam campuran tersebut.

Apabila keseluruhan konkrit dipanaskan pada suhu tinggi, ia menghasilkan tindak balas kimia yang tidak akan berlaku dengan kapur sahaja, membentuk sebatian yang menjadi ciri keadaan suhu tinggi.

Beberapa bahan binaan yang ditemui di Pompeii (Foto: Taman Arkeologi Pompeii).

Walau bagaimanapun, peningkatan suhu memendekkan masa penetapan dan pengawetan dengan ketara kerana semua tindak balas berlaku lebih cepat, membolehkan pembinaan berkelajuan tinggi.

Khususnya, zarah kapur tohor yang tinggal dalam campuran itu memberikan konkrit Rom keupayaan untuk "menyembuhkan diri" retakan dari semasa ke semasa.

Apabila konkrit retak, retakan cenderung merebak ke zarah kapur, yang mempunyai luas permukaan yang lebih besar daripada zarah matriks yang lain.

Apabila air menembusi rekahan, ia bertindak balas dengan kapur untuk menghasilkan larutan kaya kalsium, yang, setelah kering, membentuk kalsium karbonat, menutup rekahan dan mencegahnya daripada merebak.

"Bahan ini mempunyai nilai sejarah dan saintifik apabila ditafsirkan dengan betul. Ia mempunyai keupayaan untuk membaiki diri sendiri selama ribuan tahun, berfungsi secara fleksibel dan tahan lama."

"Konkrit Rom tahan gempa bumi, letusan gunung berapi, terselamat di bawah air, dan menahan hakisan alam sekitar yang teruk," kata Masic dalam jurnal Nature Communications.

Walaupun teknik pencampuran panas membantu menjelaskan banyak misteri yang menyelubungi ketahanan konkrit Rom, penemuan ini tidak sepadan dengan formula sebenar yang diterangkan dalam risalah arkitek Vitruvius, De architectura.

Sebuah dinding di tapak di Pompeii dan analisis komposisi diletakkan di sebelah kanan. (Foto: Taman Arkeologi Pompeii)

Menurut penerangan Vitruvius, kapur perlu diratakan dengan air sebelum dicampurkan dengan pozzolan; percanggahan antara rekod kuno dan bukti arkeologi ini telah membingungkan saintis.

Karya-karya Vitruvius dianggap sebagai sumber maklumat paling komprehensif tentang seni bina Rom dan teknologi opus caementicium (konkrit Rom), tetapi spesimen-spesimen tersebut mendedahkan kisah yang sama sekali berbeza.

Di bawah mikroskop, sampel mortar di dinding menunjukkan tanda-tanda jelas pencampuran panas, serpihan kapur yang retak, lapisan reaktif yang kaya dengan kalsium yang merebak menjadi zarah abu gunung berapi, dan kristal kalsit dan aragonit kecil yang terbentuk di rongga batu apung.

Spektroskopi Raman mengesahkan perubahan mineral, manakala analisis isotop mendedahkan proses pengkarbonan berlaku dari semasa ke semasa.

Aplikasi konkrit penyembuhan diri pada zaman moden.

Menurut Masic, hasilnya menunjukkan bahawa orang Rom menyediakan pengikat dengan mengambil kapur tohor, mengisarnya hingga saiz tertentu, mencampurkannya hingga kering dengan abu gunung berapi, dan kemudian menambahkan air untuk menghasilkan agen pengikat.

Menurut para penyelidik, pengetahuan ini boleh diaplikasikan kepada pengeluaran konkrit moden, sekali gus menunjukkan kebijaksanaan nenek moyang kita.

Konkrit moden merupakan salah satu bahan binaan paling popular di dunia, tetapi ia tidak begitu tahan lama dan mudah rosak selepas hanya beberapa dekad.

Proses pembuatan juga merosakkan alam sekitar, menggunakan sumber dan mengeluarkan gas rumah hijau. Meningkatkan ketahanan konkrit dapat membantu menjadikannya lebih mampan.

"Cara lompang dalam bahan gunung berapi diisi melalui penghabluran semula adalah sesuatu yang menakjubkan yang kami ingin tiru. Kami mahukan bahan yang boleh sembuh sendiri," kongsi Masic.

Sumber: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/khoa-hoc-da-ly-giai-vi-sao-be-tong-la-ma-ben-vung-gan-2000-nam-20251212000408505.htm