پانتئون مشهور رم تقریباً ۲,۰۰۰ سال دست نخورده باقی مانده است در حالی که بسیاری از سازه های بتنی مدرن تنها پس از چند دهه فرو می ریزند. محققان بالاخره راز پشت روش‌های ساخت و ساز باستانی را کشف کرده اند و همه اینها مربوط به تکه‌های کوچک آهک است که قابلیت خود ترمیمی دارند.
تجزیه و تحلیل دقیق بتن پانتئون رم، تکه های سنگ های معدنی ریز و روشن سفید رنگی را نشان داده است که در ابتدا تصور می‌شد که اینها در نتیجه روش‌های نامرتب اختلاط یا استفاده از مواد خام بی‌کیفیت است.
آدمیر ماسیچ، مهندس محیط زیست از موسسه فناوری ماساچوست، گفت: «از زمانی که برای اولین بار کار با بتن روم باستان را شروع کردم، همیشه مجذوب این ویژگی ها بودم. اینها در فرمولاسیون بتن مدرن یافت نمی شوند، پس چرا در این مواد باستانی وجود دارند؟ این ایده که وجود این آهک‌ها به سادگی به کنترل کیفیت پایین نسبت داده می‌شد، همیشه مرا آزار می‌داد.»
او در ادمه گفت: «اگر رومی‌ها تلاش زیادی برای ساختن یک مصالح ساختمانی برجسته انجام می‌دادند، با پیروی از تمام دستور العمل‌های دقیق که در طول قرن‌ها بهینه‌سازی شده بود، چرا تلاش کمی برای اطمینان از تولید یک محصول نهایی خوب انجام داشتند؟ ماجرا چیز دیگری است.»
این تیم که شامل محققانی از هاروارد و آزمایشگاه‌های ایتالیا و سوئیس بودند، از تصویربرداری با وضوح بالا و نقشه‌برداری شیمیایی برای بررسی دقیق‌تر این تکه های آهک استفاده کردند. آنها کشف کردند که آهک ممکن است در هنگام ترک خوردن یا شکستن بتن به بهبود آن کمک کند.
در طول فرآیند اختلاط گرم مورد نیاز برای ساخت بتن، آهک‌ها شکننده می‌شوند و منبعی از کلسیم به راحتی برای بقیه بتن ایجاد می‌کنند. این به این معنی است که وقتی ترک‌های ریز در بتن ایجاد می‌شود، آهک با آب واکنش می‌دهند و محلولی اشباع شده از کلسیم ایجاد می‌کنند که می‌تواند دوباره کریستال شود و به سرعت ترک را پر کند.
برای اثبات اینکه این واقعاً مکانیسمی است که باعث دوام بتن رومی شده است، این تیم نمونه‌هایی از بتن با فرمول‌های قدیمی را ساختند، عمداً روی آنها ترک می‌انداختند و سپس آب را میان شکاف‌ها می ریختند. در عرض دو هفته، شکاف ها کاملاً بهبود یافتند و آب دیگر نمی توانست جریان یابد. یک تکه یکسان از بتن ساخته شده بدون آهک هرگز ترمیم نشد و آب همچنان در نمونه جریان می یافت.
در نتیجه این آزمایشات موفقیت آمیز، تیم در حال کار برای تجاری سازی مواد سیمان اصلاح شده مشابه بتن پانتئون رم است.
بدون نظر