Đưa công nghệ bê tông La Mã tự phục hồi vào xây dựng hiện đại

Nghiên cứu của GS Admir Masic tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã hé lộ bí ẩn về khả năng tự phục hồi tạo nên độ bền huyền thoại của bê tông La Mã.

Các nhà khoa học từ lâu đã cho rằng tuổi thọ cao của những công trình La Mã còn tồn tại đến ngày nay là do phản ứng hóa học giữa tro núi lửa và vôi. Nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Science Advances đồng ý rằng phản ứng này là nền tảng nhưng lập luận rằng một quá trình khác, được gọi là cacbonat hóa, cũng đã tăng cường đáng kể độ bền của bê tông.

Các nhà nghiên cứu đã đi đến kết luận này sau khi phân tích một mảnh bê tông lấy từ nhà vệ sinh tại khu nghỉ dưỡng sang trọng của Hoàng đế Hadrian ở vùng nông thôn không xa Rome.

Nhóm nghiên cứu đã quét tia X 3D, kính hiển vi điện tử công suất cao và hàng loạt các thử nghiệm hóa học và khoáng chất.

Các kết quả quét cho thấy canxit, một dạng canxi cacbonat, là khoáng chất chính liên kết các thành phần của bê tông. Nó được hình thành thông qua phản ứng chậm giữa vôi, độ ẩm và carbon dioxide từ không khí, một quá trình được gọi là cacbonat hóa.

Khi mạng lưới khoáng chất này phát triển, nó dần dần lấp đầy các vết nứt và lỗ rỗng nhỏ, làm cho bê tông đặc hơn. Điều này tạo ra một lớp bịt kín chắc chắn, ngăn chặn sự xâm nhập của nước và các hóa chất gây hại có thể làm xuống cấp bê tông.

mit-admir-masic-01-press.jpg
GS Admir Masic tại MIT cùng khối bê tông tự phục hồi mô phỏng theo công thức của bê tông La Mã cổ đại.

Năm 2021, Masic quyết định áp dụng những phát hiện đó để cải thiện độ bền của bê tông hiện đại bằng cách sáng lập công ty DMAT. Công ty này đã phát triển một chất phụ gia giúp tăng tuổi thọ của các công trình bê tông lên 50% và giảm lượng khí thải CO2 xuống 40% so với bê tông truyền thống.

what-one-of-emperor-ha.jpg
Vành hydrat hóa CaO bao gồm canxit đa hình thái bên trong khối bê tông La Mã giúp tái tạo các hư tổn. Nguồn: Science Advances

Bê tông của công ty đã được sử dụng để xây dựng các công trình hạ tầng phức tạp trên khắp châu Âu, bao gồm các bể chứa nước ngầm, rào chắn đường bộ và vỉa hè ở Ý và Thụy Sĩ.

startup-brings-ancient-1.jpg
Vữa sửa chữa bê tông DMAT đã được sử dụng trên đường cao tốc N13, một trục đường chiến lược ở Grisons, Thụy Sĩ.

"Có một điều kỳ diệu là các nhà xây dựng cổ đại không cần đến hóa học hiện đại của chúng ta đã chế tạo ra vật liệu tự phục hồi vẫn còn tồn tại đến ngày nay," GS Masic nói.

Đưa công nghệ bê tông tự phục hồi từ La Lã cổ đại đi vào xây dựng hiện đại.

Phát hiện đáng kinh ngạc về nguyên nhân độ bền của bê tông La Mã

Một trong những nhà vệ sinh của Hoàng đế Hadrian vẫn còn tồn tại đến ngày nay. Chúng vẫn trường tồn bất chấp bê tông hiện đại ngày nay đang hư hỏng.

Một trong những điều kỳ diệu của thế giới La Mã là một số công trình kiến ​​trúc của nó vẫn còn tồn tại đến ngày nay. Nhưng tại sao chúng lại trường tồn lâu đến vậy trong khi một số công trình tương đối hiện đại lại đang trong tình trạng xuống cấp chỉ sau vài thập kỷ?

Các nhà khoa học từ lâu đã cho rằng tuổi thọ cao này là do phản ứng hóa học giữa tro núi lửa và vôi. Nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Science Advances đồng ý rằng phản ứng này là nền tảng nhưng lập luận rằng một quá trình khác, được gọi là cacbonat hóa, cũng đã tăng cường đáng kể độ bền của bê tông.

Tranh khảm La Mã cổ ẩn dưới bê tông hàng thế kỷ

Các nhà khảo cổ phát hiện bức tranh khảm La Mã cổ đại ẩn giấu dưới tấm bê tông ở đông nam Thổ Nhĩ Kỳ. Phát hiện mở ra nhiều câu hỏi lịch sử chưa lời giải.

1-450.png
Khi tiến hành khai quật tại tỉnh Mardin, đông nam Thổ Nhĩ Kỳ, các chuyên gia đến từ Bảo tàng Mardin bất ngờ tìm thấy một di tích độc đáo. Ảnh: @Bảo tàng Mardin.
2-6494.png
Đó là một bức tranh khảm thuộc thời La Mã cổ đại, cách đây khoảng 1.500 năm trước. Ảnh: @Bảo tàng Mardin.

Trước Ai Cập, La Mã: Những nền văn minh bí ẩn biến mất khỏi ký ức nhân loại

Trước khi Ai Cập, La Mã hay Trung Hoa trở thành những cái tên quen thuộc, nhiều nền văn minh từng hưng thịnh rồi biến mất khỏi ký ức nhân loại.

Lịch sử cổ đại thường được kể qua những cái tên nổi tiếng như Ai Cập, Lưỡng Hà, Hy Lạp hay La Mã. Nhưng khảo cổ học cho thấy thế giới cổ đại rộng lớn hơn rất nhiều. Có những xã hội từng xây dựng thành phố, phát triển thương mại, luyện kim và tạo ra nghệ thuật đặc sắc, nhưng sau khi biến mất, tên tuổi của họ gần như không còn được truyền lại.

Đọc nhiều nhất

Tin mới