ยิ่งโดนฝนและแดดมากเท่าไหร่ คอนกรีตที่ชาวโรมันโบราณสร้างขึ้นก็จะยิ่งทนทานมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งต้องขอบคุณความลับพิเศษในวัสดุและวิธีการผสมคอนกรีต
ชาวโรมันโบราณเป็นที่รู้จักในฐานะปรมาจารย์ด้านการก่อสร้างและวิศวกรรม หนึ่งในผลงานชิ้นเอกที่น่าประทับใจที่สุดของพวกเขาคือระบบท่อส่งน้ำ ซึ่งยังคงใช้งานอยู่ในปัจจุบัน ความทนทานเหนือกาลเวลาของโครงสร้างโรมันส่วนใหญ่เป็นผลมาจากวัสดุเฉพาะที่เรียกว่าคอนกรีตปอซโซลาน
คอนกรีตชนิดนี้ตั้งชื่อตามเมืองปอซซูโอลี ประเทศอิตาลี ซึ่งทำให้สิ่งก่อสร้างโรมันหลายแห่งคงอยู่มาได้หลายพันปี ตัวอย่างที่โดดเด่นคือวิหารแพนธีออน ซึ่งเป็นโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่ใหญ่ที่สุดในโลก หลังจากผ่านไปเกือบ 2,000 ปี วิหารแพนธีออนยังคงตั้งตระหง่านอยู่ เป็นเครื่องพิสูจน์ถึงความล้ำสมัยของวิศวกรรมโรมันโบราณ
คอนกรีตโรมันและ "ความลับ" ของการรักษาตัวเอง
คอนกรีตปอซโซลานทำจากส่วนผสมของเถ้าภูเขาไฟ (ปอซโซลาน) และปูนขาว เมื่อผสมกับน้ำ ส่วนผสมทั้งสองจะทำปฏิกิริยาทางเคมีจนได้คอนกรีตที่ทนทาน แต่เคล็ดลับของคอนกรีตโรมันไม่ได้อยู่ที่ส่วนผสมเพียงอย่างเดียว แต่ยังอยู่ที่วิธีการผสมของชาวโรมันอีกด้วย
นักวิทยาศาสตร์ ค้นพบก้อนปูนขาวขนาดเล็กในตัวอย่างคอนกรีตโรมันที่ขุดพบ ก่อนหน้านี้เชื่อกันว่าก้อนปูนขาวนี้เป็นผลมาจากการผสมคอนกรีตที่ไม่ดีหรือวัสดุคุณภาพต่ำ อย่างไรก็ตาม การวิจัยโดยทีมนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) กลับแสดงให้เห็นตรงกันข้าม ก้อนปูนขาวเหล่านี้ไม่ใช่ความผิดพลาดทางเทคนิค แต่เป็น "กุญแจสำคัญ" สู่ความทนทานอันโดดเด่นของคอนกรีตโรมัน
ทีมนักวิจัยจาก MIT นำโดย Admir Masic ได้วิเคราะห์ตัวอย่างคอนกรีตอายุ 2,000 ปีจากแหล่ง Privernum ในอิตาลี พวกเขาพบว่าแทนที่จะใช้ปูนขาว (ปูนขาวทั่วไปที่ทำจากแคลเซียมไฮดรอกไซด์) ชาวโรมันน่าจะใช้ปูนขาว (แคลเซียมออกไซด์) และผสมกับปอซโซลานาและน้ำโดยตรงที่อุณหภูมิสูงมาก เทคนิคนี้เรียกว่า "การผสมแบบร้อน"
จากการวิจัยพบว่า กระบวนการผสมแบบร้อนมีประโยชน์สำคัญสองประการ ประการแรก อุณหภูมิสูงก่อให้เกิดสารประกอบเคมีพิเศษที่ไม่สามารถสร้างขึ้นได้ด้วยปูนขาวเพียงอย่างเดียว ทำให้คอนกรีตมีความแข็งแรงมากขึ้น นอกจากนี้ เวลาในการบ่มและแข็งตัวของคอนกรีตยังสั้นลง ทำให้ชาวโรมันสามารถก่อสร้างได้เร็วขึ้น
คุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดของเทคนิคการผสมคอนกรีตแบบร้อนคือความสามารถในการซ่อมแซมตัวเองของคอนกรีต เมื่อคอนกรีตเกิดรอยแตกร้าว รอยแตกร้าวเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะแพร่กระจายไปยังก้อนปูนขาวในมวลคอนกรีต เมื่อปูนขาวสัมผัสกับน้ำ จะทำปฏิกิริยาทางเคมี ก่อให้เกิดสารละลายที่อุดมด้วยแคลเซียม สารละลายนี้จะแห้งตัวและก่อตัวเป็นแคลเซียมคาร์บอเนต และ "อุด" รอยแตกร้าว ป้องกันไม่ให้รอยแตกร้าวแพร่กระจาย
หลักฐานจากโครงสร้างโบราณ
ความสามารถในการซ่อมแซมตัวเองนี้พบเห็นได้อย่างชัดเจนในโครงสร้างโรมันโบราณ ยกตัวอย่างเช่น ในสุสานของ Caecilia Metella รอยแตกร้าวในคอนกรีตถูกเติมเต็มด้วยแคลไซต์ ซึ่งเป็นผลึกแคลเซียมคาร์บอเนต ส่วนกำแพงกันคลื่นอายุ 2,000 ปี คอนกรีตโรมันยังคงสภาพเกือบสมบูรณ์ แม้จะโดนคลื่นทะเลซัดกระหน่ำอยู่ตลอดเวลา พูดง่ายๆ คือ ยิ่งคอนกรีตโรมันทนต่อฝน ลม และสภาพอากาศเลวร้ายได้มากเท่าไหร่ ก็ยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น

เพื่อทดสอบทฤษฎีของพวกเขา ทีมวิจัยได้จำลองคอนกรีตโรมันโดยใช้เทคนิคการผสมร้อนกับปูนขาว พวกเขายังได้สร้างคอนกรีตแบบไม่ใช้ปูนขาวเพื่อเปรียบเทียบ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าคอนกรีตโรมันสามารถซ่อมแซมรอยแตกได้ภายในสองสัปดาห์ ในขณะที่คอนกรีตทั่วไปยังคงมีรอยแตกอยู่
คอนกรีตโรมันไม่เพียงแต่เป็นเครื่องพิสูจน์ถึงความคิดสร้างสรรค์และการมองการณ์ไกลของชาวโรมันโบราณเท่านั้น แต่ยังเป็นแรงบันดาลใจให้กับอุตสาหกรรมก่อสร้างสมัยใหม่อีกด้วย ความสามารถในการซ่อมแซมตัวเองและความทนทานอันน่าทึ่งของคอนกรีตอาจเปิดทิศทางใหม่ๆ ให้กับวัสดุก่อสร้างในอนาคต โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริบทของความต้องการโซลูชันที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
ที่มา: https://giadinh.suckhoedoisong.vn/vi-sao-be-tong-la-ma-2000-nam-tuoi-van-danh-bai-be-tong-thoi-nay-ve-do-ben-bi-172241203073635492.htm
การแสดงความคิดเห็น (0)