Khám phá bí mật chế tạo bê-tông của La Mã cổ đại

Bê-tông của La Mã cổ đại là một kỳ công ấn tượng trong lịch sử kiến trúc. Hiện nay các kỹ sư đang bắt đầu tìm hiểu tại sao bê-tông của người La Mã cổ đại lại mang những đặc tính độc đáo đến vậy. 

Bê-tông để xây dựng nhiều tòa nhà và tượng đài trong thành Rome được tạo từ hỗn hợp đá vôi, cát và đá núi lửa. Các tòa nhà và công trình kiến trúc của La Mã cổ đại vẫn đứng vững sau khi phải chịu không biết bao nhiêu tác động hóa học và vật lý trong suốt 2.000 năm.

Nghiên cứu trước đây phát hiện bê-tông của người La Ma bền vững hơn nhiều so với bê-tông hiện đại vốn chỉ có thể tồn tại khoảng 120 năm.

Giờ đây, một nghiên cứu mới đã phát hiện phương pháp chính xác giúp bê-tông của La Mã có khả năng tồn tại lâu dài.

Sử dụng phương pháp cổ xưa của kiến trúc sư người La Mã là Vitruvius, các nhà nghiên cứu đã tạo nên một hỗn hợp vữa và để nó đông chắc lại trong 6 tháng. Khi quan sát bằng kính hiển vi, họ phát hiện những tinh thể strätlingite (xi măng) với mật độ khoáng cao được hình thành bởi cát núi lửa và đá vôi, do đó có thể ngăn chặn các vết nứt phát triển rộng hơn bằng cách tăng thêm sự bền chắc cho vùng tiếp giáp giữa các bề mặt, vốn là những vùng có liên kết yếu bên trong khối bê-tông.

Phương pháp này không chỉ giúp bê-tông tồn tại lâu hơn mà còn không gây ảnh hưởng xấu đến môi trường trong quá trình sản xuất, bởi hỗn hợp chỉ cần nung đến 900 độ C (thay vì 1.450 độ C như bê-tông hiện đại).

“Bền chắc hơn, tuổi thọ cao hơn, sử dụng ít nhiên liêu và thải ít khí cacbon vào khí quyển có thể là kết quả thu thập được từ việc tìm hiểu cách thức chế tạo loại xi măng độc đáo của người La Mã”, trang Ancient Origins nhận xét. Theo nghiên cứu mới, việc nung nóng đá vôi để sản xuất 19 tỷ tấn xi măng Portland hằng năm chiếm 7% lượng khí cacbon con người thải vào khí quyển.

Rome nằm giữa 2 vùng núi lửa, Monti Sabatini ở phía Bắc và Alban Hills ở phía Nam. Khi trở thành Hoàng đế đầu tiên của La Mã vào năm 27, Vua Augustus đã khởi xướng một chiến dịch xây dựng. Sau khi những người thợ tạo nên hỗn hợp vữa bằng cách dùng tro Pozzolonic từ khối tro Pozzolane Rosse của Alban Hills, Vua Augustus đã ra sắc lệnh tuyên bố vữa Pozzolonic đạt tiêu chuẩn để xây dựng các công trình ở Rome. Kiến trúc sư La Mã phát hiện, loại vữa này cải tiến đáng kể biên độ an toàn cho các công trình ngày càng được họ thiết kế táo bạo hơn. Ứng dụng đầu tiên có thể kể đến là đền Pantheon, một công trình kiến trúc mái vòm cao hơn 4m bằng bê-tông được xây dựng vào khoảng TK 2.

“Thực hiện toàn bộ bằng bê-tông mà không được gia cố bằng thép xây dựng, không có bất kỳ kỹ sư nào dám thực hiện một công trình như vậy”, David Moore, tác giả của cuốn The Roman Pantheon: The Triumph of Concrete nói.

Hàn Mai, Hồ Duyên – Theo Ancient Origins