Có bao giờ bạn tự hỏi tại sao nhiều công trình kiến trúc hùng vĩ từ thời La Mã cổ đại vẫn có thể tồn tại trong hơn 2000 năm. Trong khi đó rất nhiều công trình ngày nay lại không có tuổi thọ tốt như thế. Vậy vật liệu hay kỹ thuật xây dựng của các kỹ sư La Mã tốt như thế nào mà những toà nhà khổng lồ như Pantheon (toà nhà có mái vòm không được gia cố lớn nhất thế giới) và cả Đấu trường La Mã vẫn có thể đứng vững suốt nhiều năm trời.
Nhiều nghiên cứu đã đã chứng minh bê tông La Mã có tuổi thọ lâu hơn so với bê tông thời hiện đại, loại mà dễ bị xuống cấp sau 50 năm. Nhưng mới đây, một nghiên cứu mới cho biết người La Mã sử dụng 1 loại thành phần bí ẩn để giúp vật liệu xây dựng của họ trở nên bền bỉ, cứng hơn chứ không yếu đi theo thời gian, vượt qua các thách thức về điều kiện môi trường như bến cảng, cống rãnh hay những vùng động đất.
Trong suốt nhiều năm, các nhà nghiên cứu đã nghĩ rằng chính tro núi lửa từ khu vực Pozzuoli, trên Vịnh Naples chính là chìa khoá giúp bê tông La Mã trở nên bền chắc như vậy. Loại tro này thường được vận chuyển khắp các vùng của Đế chế La Mã rộng lớn và sử dụng trong xây dựng. Nhờ phản ứng tro với nước biển đã khiến những mảng bê tông trở nên vững chắc hơn. Và được các kiến trúc sư và sử gia thời điểm đó mô tả là thành phần chính để sản xuất bê tông. Nhưng đó không phải là thành phần quan trọng duy nhất.
Nhiều nghiên cứu đã đã chứng minh bê tông La Mã có tuổi thọ lâu hơn so với bê tông thời hiện đại, loại mà dễ bị xuống cấp sau 50 năm. Nhưng mới đây, một nghiên cứu mới cho biết người La Mã sử dụng 1 loại thành phần bí ẩn để giúp vật liệu xây dựng của họ trở nên bền bỉ, cứng hơn chứ không yếu đi theo thời gian, vượt qua các thách thức về điều kiện môi trường như bến cảng, cống rãnh hay những vùng động đất.
Trong suốt nhiều năm, các nhà nghiên cứu đã nghĩ rằng chính tro núi lửa từ khu vực Pozzuoli, trên Vịnh Naples chính là chìa khoá giúp bê tông La Mã trở nên bền chắc như vậy. Loại tro này thường được vận chuyển khắp các vùng của Đế chế La Mã rộng lớn và sử dụng trong xây dựng. Nhờ phản ứng tro với nước biển đã khiến những mảng bê tông trở nên vững chắc hơn. Và được các kiến trúc sư và sử gia thời điểm đó mô tả là thành phần chính để sản xuất bê tông. Nhưng đó không phải là thành phần quan trọng duy nhất.
Qua phân tích các mẫu bê tông 2000 năm tuổi được lấy từ 1 bức tường thành tại địa điểm khảo cổ Privernum, miền trung nước Ý. Nơi mà nhiều công trình cũng sử dụng loại bê tông tương tự được tìm thấy ở tàn tích Đế chế La Mã.
Họ phát hiện ra rằng trong bê tông có những vật thể hình khối màu trắng, hay còn được gọi là cục vôi. Trong các nghiên cứu trước đây, các khối này thường bị bỏ qua vì người ta cho rằng đó chỉ là sai sót của việc trộn cẩu thả hoặc nguyên liệu kém chất lượng. Nhưng thực chất, những khối đó giúp bê tông có khả năng hàn gắn các vết nứt hình thành theo thời gian.
“Đối với tôi, thật khó để tin rằng các kỹ sư La Mã cổ đại lại làm ẩu như thế, trong khi họ đã rất cẩn thận khi lựa chọn và xử lý vật liệu” - Admir Masic, phó giáo sư kỹ thuật dân dụng và môi trường tại Đại học California cho biết.
Phát hiện mới này sẽ giúp ngành sản xuất bê tông ngày nay có thể cải tiến để trở nên bền vững hơn. “Bê tông giúp người La Mã tạo dựng 1 cuộc cách mạng kiến trúc. Người La Mã đã có thể tạo ra và biến các thành phố thành 1 thứ gì đó phi thường và đẹp đẽ để dinh sống. Và cuộc cách mạng đó đã thay đổi hoàn toàn thẩm mỹ và hoàn cảnh sống của con người.”
Bê tông thực chất là đá hoặc đá nhân tạo, được hình thành bằng cách trộn các thành phần: đá vôi, cốt liệu mịn (cát hoặc đá dăm được nghiền mịn), cốt liệu thô (sỏi hoặc đá dăm), chất kết dính. Với nghiên cứu sâu hơn, các nhà nghiên cứu phát hiện rằng, những khối màu trắng (cục vôi) phát sinh là do người La Mã sử dụng vôi sống (canxi oxit), dạng đá vôi khô có phản ứng mạnh và nguy hiểm nhất khi trộn bê tông. Chứ không phải thêm vào vôi tôi. Từ phân tích cho thấy sử dụng vôi sống và “trộn nóng” là chìa khoá tạo nên tính bền vững của bê tông.
Quảng cáo
“Đầu tiên khi toàn bộ bê tông được nung nóng ở nhiệt độ cao, nó tạo ra cácc chất hoá học mà không thể có được nếu thành phần chỉ có vôi tôi. Các hợp chất liên quan đến nhiệt độ cao sẽ không thể hình thành được. Bên cạnh đó, nhiệt độ cao làm giảm đáng kể quá trình bảo dưỡng và thời gian cứng vì tất cả phản ứng đều được đẩy nhanh. Điều này giúp việc xây dựng nhanh hơn.”
Và để chắc chắn liệu các lớp vôi có phải là nguyên nhân khiến bê tông La Mã có khả năng chống chịu lại với các điều kiện hay không. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành 1 thí nghiệm. Họ tạo ra 2 mẫu bê tông, 1 mẫu theo công thức của người La Mã (gọi là mẫu A) và 1 mẫu còn lại làm theo tiêu chuẩn hiện đại (mẫu B). Sau đó họ cố tình làm nứt chúng và để sau 2 tuần, nước không thể chảy qua mẫu A, trong khi mẫu B thì nước vẫn có tình trạng thấm dột. Nguyên nhân là lớp vôi khi tiếp xúc với nước sẽ kết tinh lại và sửa chữa những vết nứt do thời tiết tạo ra trước khi chúng lan rộng hơn.
Theo CNN
