thuha19051234
Pearl
Người La Mã cổ đại là những bậc thầy về xây dựng và kỹ thuật, có lẽ nổi tiếng nhất là hệ thống cống dẫn nước. Những công trình kỳ diệu vẫn còn hoạt động cho đến hiện tại này dựa vào một loại vật liệu xây dựng độc đáo: bê tông pozzolanic, một loại bê tông có độ bền ngoạn mục đã mang lại cho các công trình kiến trúc La Mã sức mạnh đáng kinh ngạc.
Ngày nay, một trong những cấu trúc của họ - Pantheon, vẫn còn nguyên vẹn cho dù đã gần 2.000 năm tuổi - giữ kỷ lục về mái vòm bằng bê tông không cốt thép lớn nhất thế giới. Các đặc tính của loại bê tông này thường được quy cho các thành phần của nó: pozzolana, hỗn hợp tro núi lửa. Tên gọi này được đặt theo tên thành phố Pozzuoli của Ý, nơi có thể tìm thấy một lượng đáng kể chất này. Khi trộn với nước, hai vật liệu này có thể phản ứng để tạo ra bê tông bền chắc.
Nhưng còn nhiều bí mật về cấu trúc bê tông này chưa được tiết lộ. Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế do Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) dẫn đầu đã phát hiện ra rằng không chỉ các vật liệu hơi khác so với những gì chúng ta có thể nghĩ, mà các kỹ thuật được sử dụng để trộn chúng cũng khác nhau.
Họ tìm thấy những khối vôi nhỏ, màu trắng có thể được tìm thấy trong thứ dường như là bê tông được trộn kỹ. Sự hiện diện của những khối này trước đây được cho là do sự pha trộn hoặc vật liệu kém nhưng thực ra không phải vậy.
Nhà khoa học vật liệu Admir Masic của MIT và nhóm nghiên cứu đã phân tích cẩn thận các mẫu bê tông La Mã 2.000 năm tuổi từ địa điểm khảo cổ Privernum ở Ý. Các mẫu này được soi bằng kính hiển vi điện tử quét diện rộng và quang phổ tia X tán sắc năng lượng, nhiễu xạ tia X dạng bột và chụp ảnh Raman đồng tiêu để hiểu rõ hơn về các lớp vôi.
Một trong những băn khoăn của họ là bản chất của loại vôi được sử dụng. Cách hiểu tiêu chuẩn về bê tông pozzolanic là nó sử dụng vôi tôi. Đầu tiên, đá vôi được nung ở nhiệt độ cao để tạo ra một loại bột ăn da có tính phản ứng cao được gọi là vôi sống , hay canxi oxit.
Trộn vôi sống với nước tạo ra vôi tôi, hoặc canxi hydroxit: một loại bột nhão ít phản ứng hơn, ít ăn da hơn. Theo lý thuyết, chính loại vôi tôi này mà người La Mã cổ đại đã trộn với hỗn hợp pozzolana. Tuy nhiên, theo kết quả phân tích của nhóm bê tông La Mã có thể được tạo ra bằng cách trộn trực tiếp vôi sống với pozzolana và nước ở nhiệt độ cực cao, tự nó hoặc thêm vào vôi tôi, một quy trình mà nhóm gọi là "trộn nóng" dẫn đến các cục vôi.
Điều này tạo ra kết quả bất ngờ, nhiệt độ cao làm giảm đáng kể quá trình bảo dưỡng và đông kết vì tất cả các phản ứng đều được tăng tốc, cho phép xây dựng nhanh hơn nhiều. Ngoài ra, còn một lợi ích khác là các cục vôi mang lại khả năng tự phục hồi đáng kể cho bê tông.
Khi các vết nứt hình thành trong bê tông, chúng ưu tiên di chuyển đến các cục vôi. Nếu nước chảy vào vết nứt, nó sẽ phản ứng với vôi để tạo thành một dung dịch giàu canxi, dung dịch này sẽ khô và cứng lại dưới dạng canxi cacbonat, gắn vết nứt lại với nhau và ngăn không cho vết nứt lan rộng hơn.
Nhóm hiện đang làm việc để thương mại hóa bê tông của họ như một giải pháp thay thế thân thiện với môi trường hơn so với bê tông hiện tại.
>>>Vì sao Võ Tắc Thiên không truyền lại ngai vàng cho Thái Bình Công Chúa?
Nguồn sciencealert
Ngày nay, một trong những cấu trúc của họ - Pantheon, vẫn còn nguyên vẹn cho dù đã gần 2.000 năm tuổi - giữ kỷ lục về mái vòm bằng bê tông không cốt thép lớn nhất thế giới. Các đặc tính của loại bê tông này thường được quy cho các thành phần của nó: pozzolana, hỗn hợp tro núi lửa. Tên gọi này được đặt theo tên thành phố Pozzuoli của Ý, nơi có thể tìm thấy một lượng đáng kể chất này. Khi trộn với nước, hai vật liệu này có thể phản ứng để tạo ra bê tông bền chắc.
Họ tìm thấy những khối vôi nhỏ, màu trắng có thể được tìm thấy trong thứ dường như là bê tông được trộn kỹ. Sự hiện diện của những khối này trước đây được cho là do sự pha trộn hoặc vật liệu kém nhưng thực ra không phải vậy.
Nhà khoa học vật liệu Admir Masic của MIT và nhóm nghiên cứu đã phân tích cẩn thận các mẫu bê tông La Mã 2.000 năm tuổi từ địa điểm khảo cổ Privernum ở Ý. Các mẫu này được soi bằng kính hiển vi điện tử quét diện rộng và quang phổ tia X tán sắc năng lượng, nhiễu xạ tia X dạng bột và chụp ảnh Raman đồng tiêu để hiểu rõ hơn về các lớp vôi.
Một trong những băn khoăn của họ là bản chất của loại vôi được sử dụng. Cách hiểu tiêu chuẩn về bê tông pozzolanic là nó sử dụng vôi tôi. Đầu tiên, đá vôi được nung ở nhiệt độ cao để tạo ra một loại bột ăn da có tính phản ứng cao được gọi là vôi sống , hay canxi oxit.
Điều này tạo ra kết quả bất ngờ, nhiệt độ cao làm giảm đáng kể quá trình bảo dưỡng và đông kết vì tất cả các phản ứng đều được tăng tốc, cho phép xây dựng nhanh hơn nhiều. Ngoài ra, còn một lợi ích khác là các cục vôi mang lại khả năng tự phục hồi đáng kể cho bê tông.
Khi các vết nứt hình thành trong bê tông, chúng ưu tiên di chuyển đến các cục vôi. Nếu nước chảy vào vết nứt, nó sẽ phản ứng với vôi để tạo thành một dung dịch giàu canxi, dung dịch này sẽ khô và cứng lại dưới dạng canxi cacbonat, gắn vết nứt lại với nhau và ngăn không cho vết nứt lan rộng hơn.
Nhóm hiện đang làm việc để thương mại hóa bê tông của họ như một giải pháp thay thế thân thiện với môi trường hơn so với bê tông hiện tại.
>>>Vì sao Võ Tắc Thiên không truyền lại ngai vàng cho Thái Bình Công Chúa?
Nguồn sciencealert
