Cum mai este concret roman după 2.000 de ani?

Aproape două milenii după înălțimea Imperiul Romanunele dintre structurile sale sunt încă în picioare. Aceste minuni au fost testul timpului, inclusiv Panteon în Roma; apeductele romane din Segovia, Spania; și Băi romane în Anglia.

Longevitatea acestor structuri poate fi atribuită în mare parte concretării romane. Dar ce face concretul roman atât de special? Ce este despre acest material care a permis structurilor să stea de mii de ani?

Cercetătorii încă mai puzzle asupra modului în care s-a făcut betonul roman, dar au câteva indicii, inclusiv multe dintre ingredientele sale și că se auto-vindecă atunci când plouă.

Cum se face betonul

În primul rând, este important să înțelegem cât de concret, în general, este făcut. Betonul modern începe cu cimentul, care este o pulbere fină care se transformă într -o pastă atunci când este amestecată cu apă. Un ingredient cheie în ciment este calcarul de rocă sedimentară, care este în mare parte din carbonat de calciuun compus găsit și în lumea naturală, inclusiv în ouă și cochilii. Calcarul se amestecă cu alte materiale, cum ar fi argila, apoi se încălzește într -un cuptor la 2.700 de grade Fahrenheit (1.482 grade Celsius) pentru a produce un material numit clinker. Clinker de măcinare, precum și unii aditivi, într -o pulbere fină produce ciment.

Înrudite: Când a fost inventat oțelul?

Cimentul cel mai des utilizat de astăzi se numește Portland Ciment. În funcție de mediul lor, structurile realizate din ciment Portland au o durată de viață de 75 până la 100 de ani, potrivit Somayeh Nassiriprofesor asociat de inginerie civilă și de mediu la Universitatea din California, Davis. Betonul s -a schimbat clar de la utilizarea sa în timpurile romane, dar adevărul este că s -a schimbat încă de la invenția sa.

Utilizarea materialelor asemănătoare betonului datează până la 6500 î.Hr. Sirienii din epoca de piatră dezvoltat accidental Compusul de clădire anorganică cunoscut sub numele de var prin utilizarea gropilor lor de foc, care s -au încălzit probabil rocile înconjurătoare într -o versiune primitivă a procesului modern cunoscut sub numele de calcinare. Între timp, maya din Mesoamerica în jur 1100 î.Hr.a dezvoltat precursori de beton folosind Quicklime, care rezultă din calcar încălzit la temperaturi ridicate, eliberând dioxid de carbon și schimbând carbonatul de calciu în Oxid de calciuA spus Nassiri.

Dar betonul roman a fost un amestec unic și a făcut minuni. „Concretul a construit imperiul”, Kevin Dicusa spus un profesor asociat de clasici la Universitatea din Oregon, Live Science. Potrivit lui Dicus, romanii și -au angajat betonul încă din secolul al III -lea î.Hr.

Beton roman

Secretele din spatele betonului roman provin atât din ingredientele sale, cât și din metodele de amestecare a acestora. Un „schimbător de jocuri”, potrivit lui Dicus, a fost Pozzolan sau Ash. Romanii au folosit cenușă din paturile vulcanice ale orașului italian Pozzuoli și l -au expediat în tot imperiul. Astăzi, Pozzolan include Pumice și Fly Ash, care este un produs secundar al combustiei cărbunelui. Silica și alumina din cenușă reacționează cu var și apă într -un reacție pozzolanică la temperaturi ambientale, rezultând un Mai puternic, mai lung beton. Pozzolan este folosit și pentru a face ciment hidraulic, care se poate întări sub apă.

Un alt ingredient cheie este clasturile de var, sau mici bucăți de rapiditate, a spus Dicus. Aceste clasturi oferă concretului roman capacitatea sa de auto-vindecare. Heathers din beton și slăbește în timp, dar apa se poate infiltra fisurile sale și poate ajunge la clasturi. Când reacționează cu apa, clasturile creează cristale numite calcite care completează fisurile. În acest fel, betonul roman se poate vindeca. De exemplu, tânărul de 2.000 de ani Mormântul Caecilia metella În apropiere de Roma, afișează fisuri umplute cu calcite, ceea ce sugerează că, la un moment dat, de când apa de construcție a activat clasturile din betonul său.

O echipă de cercetători de la MIT a ilustrat efectul lui Clasts într -un studiu din 2023 publicat în Jurnal Progrese științifice. Ei au analizat betonul roman cu microscopuri electronice de scanare și radiografii pentru a vedea ce a făcut-o puternică și a înțelege cum a fost făcută, în timp ce romanii păreau să intui în această minunăție a ingineriei. „A fost doar un accident fericit sau au știut de fapt ce făceau?” Dicus se gândi.

Romanii au folosit, de asemenea, o metodă cunoscută sub numele de amestecare la cald, care implică combinarea rapidă cu pozzolan, apă și alte ingrediente și apoi încălzirea acestora. Echipa MIT a constatat că această metodă ajută la deblocarea abilităților de auto-vindecare a clasturilor de var și poate duce la o setare mai rapidă decât cimentul realizat cu o soluție de apă rapidă numită Slaked Lime, despre care Dicus a spus că este norma de astăzi.

Cercetătorii încă mai săpă în beton roman. „Încă descoperim unele dintre metodele pe care le -au folosit în amestecarea acesteia și pregătirea materialelor”, a spus Nassiri.

În procesul său actual de amestecare, cimentul Portland nu permite formarea de clasturi de var, a explicat Dicus. Cliferul produs în cuptor este măcinată într -o pulbere fină, distrugând toate clasturile potențiale. În schimb, atunci când romanii probabil s -au amestecat rapid, cenușă și apă, clasturile au rămas „ca mici incluziuni în ciment”, a spus el.

Indiferent dacă romanii au înțeles strălucirea deplină a rețetei lor de ciment, măreția ei strălucește prin longevitatea ei. Chiar și astăzi, nu există nimic de genul de a atinge un zid roman. „Este vorba de 2.000 de ani și este la fel de greu ca ziua în care a fost turnată”, a spus Dicus.

Test împărat roman: Testează -ți cunoștințele cu privire la conducătorii imperiului antic

Elana Spivack este o scriitoare științifică cu sediul în New York. Are un master de la programul de sănătate și raportare a mediului al Universității din New York și un licențiat de la Kenyon College din Ohio. Este scrisă pentru știință inversă, populară, Bitchmedia și altele.