Thứ năm 26/04/2018 08:35

Vén bức màn bí mật về sự trường tồn của đê biển thời La Mã

09:04 | 27/11/2017

|
Trong một công trình nghiên cứu vừa được công bố trên Tạp chí American Mineralogist, nhà địa chất học Marie Jackson thuộc Đại học Utah, Mỹ, đồng tác giả nghiên cứu về các cấu trúc xây dựng thời La Mã đã phần nào hé mở cho chúng ta biết về loại vật liệu bí mật tạo nên sự bền vững cho những công trình có từ thời kỳ này.  

Đê biển trường tồn với thời gian

Các nhà khoa học đã vén bức màn bí mật, giúp lý giải cho sự bền vững của các công trình đê biển có từ thời La Mã cổ đại.

Theo báo Anh The Guardian, các công trình đê chắn sóng được xây dựng từ thời La Mã vẫn sừng sững tồn tại trong suốt hơn 1.500 năm qua, trong khi các công trình tương tự được xây sau này bằng những loại vật liệu mới đều sớm chịu khuất phục trước sóng gió đại dương. Có được điều này là bởi người La Mã xưa đã sở hữu bí quyết tạo nên một loại vật liệu vô cùng đặc biệt.

ven buc man bi mat ve su truong ton cua de bien thoi la ma
Khoan lấy mẫu bê tông La Mã cổ ở vùng Tuscany, nước Ý

Công thức pha trộn bê tông đặc biệt đã được họ sử dụng cho các công trình cảng biển và đê chắn sóng. Bê tông được trộn từ tàn tro và đá của núi lửa, vôi sống và nước biển. Nhờ loại vật liệu xây dựng này, các công trình bị ngâm nước của người La Mã vẫn “sừng sững” với thời gian.

Nhóm nhà khoa học thuộc Đại học Utah cho rằng, đã xảy ra phản ứng hóa học giữa nước biển với các vật liệu có nguồn gốc từ núi lửa. Chính quá trình này làm sinh ra loại vật liệu mới, giúp các tấm bê tông trở nên vô cùng kiên cố.

Nhà nghiên cứu Marie Jackson nhận xét: “Những người La Mã hẳn đã tốn rất nhiều công sức và thời gian để phát triển loại siêu vật liệu này. Họ thực sự là những người thông minh”.

Cũng theo nhóm của bà Jackson, người La Mã cổ xưa đã ý thức được giá trị to lớn của loại bê tông mà họ tìm tòi, đồng thời theo thời gian, sóng gió và nước biển sẽ chỉ càng làm cho những công trình thêm vững chãi.

Siêu vật liệu “bê tông La Mã”

Loại bê tông của người La Mã được hình thành bằng cách trộn tro núi lửa với vôi và nước biển để làm vữa, rồi sau đó cho thêm các khối đá núi lửa vào - điều được xem như “cốt liệu” trong loại bê tông đặc biệt này. Sự kết hợp của tro, nước, vôi tạo ra phản ứng pozzolan (pozzolan là một vật liệu mà khi kết hợp với canxi hidroxit thì tạo thành hợp chất có tính chất xi măng), kích thích tinh thể hình thành trong khoảng trống của hỗn hợp, tạo nên lực liên kết vững chắc.

ven buc man bi mat ve su truong ton cua de bien thoi la ma
Một mảnh bê tông La Mã gồm đá vôi, cát núi lửa và đá

Theo đó, người La Mã có thể đã nảy ra ý tưởng về loại hỗn hợp độc đáo này khi quan sát các trầm tích từ đá núi lửa được bọc trong các loại xi măng tự nhiên từ tro núi lửa, vốn rất phổ biến ở thành phố Pozzouli bên vịnh Naples.

Bà Jackson và các đồng nghiệp nhận thấy, phản ứng hóa học giữa “cốt liệu” và vữa của người La Mã đã giúp ngăn chặn các vết nứt. Khi nước biển thấm qua các khối bê tông La Mã ở đê chắn sóng và bến tàu, nó đã giải phóng các thành phần của tro núi lửa và cho phép các khoáng chất mới hình thành từ các chất lỏng có độ kiềm cao, đặc biệt là “Al-tobermorite” giàu silic và khoáng chất “phillipsite”. Các tinh thể có hình đĩa dẹt đã củng cố liên kết của vữa và làm tăng khả năng chốt nứt gãy của bê tông.

Nhóm của bà Jackson cũng đang cố gắng tái tạo bê tông của người La Mã. Bà Jackson nói: “Tôi không dám cam đoan loại bê tông này thích hợp cho mọi công trình. Tuy nhiên, với những công trình như đê chắn biển, chúng ta có thể trộn đá vôi với tro núi lửa tạo thành bê tông như người La Mã đã làm. Có lẽ bằng cách nghiên cứu vì sao tro từ các đợt phun trào núi lửa kết tinh thành đá chịu lực, họ đã làm ra loại bê tông này”.

Trong khi đó, kỹ sư vật liệu Nele De Belie, thuộc Đại học Ghent, Bỉ và các cộng sự đang nghiên cứu sử dụng một số chất liệu như tro bụi sản sinh trong quá trình đốt than đá, để giúp bê tông tăng khả năng chịu lực. Tro bụi được cho là tương đồng với tro núi lửa có trong bê tông của người La Mã.

Các nhà khoa học cho rằng, bê tông của người La Ma cổ đại bền vững hơn nhiều so với loại bê tông hiện đại, vốn chỉ có thể tồn tại khoảng 120 năm.

Trần Quân

Share on Google+