بتن تخت جمشید

چرا بتن‌های امروزی از بین می‌روند، اما بتن‌های تخت جمشید پس از هزاران سال سر جایشان هستند؟

بتن‌های امروزی که در هر چیزی از جاده‌ها گرفته تا ساخت پل‌ها استفاده می‌شود تنها پس از ۵۰ سال از بین می‌رود. اما سازه‌های بتنی تخت جمشید و امپراطوری روم غربی هزاران سال است که هنوز ایستاده‌اند. اکنون دانشمندان حداقل در مورد ملات‌های امپراطوری روم غربی چگونگیش را تصور کردند: عنصری خاص که باعث می‌شود سیمان در طول زمان قوی‌تر (و نه ضعیف‌تر) شود. دانشمندان جستجویشان را با پیدا کردن دستورالعمل باستانی برای ساخت ملات که توسط یک مهندس رومی به نام مارکوس ویتروویوس در سال ۳۰ قبل از میلاد دفن شده بود شروع کردند. در این دستورالعمل برای ساخت ملات آمده که ترکیبی از خاکستر آتشفشان، آهک، و آب دریا، همراه با سنگ‌های آتشفشانی با یکدیگر مخلوط شده و سپس در مدل‌های چوبی پخش می‌شود، سپس این ملات اولیه به دست آمده را در آب دریا غوطه‌ور می‌کردند. تاریخ حاوی تعدادی مدارک در مورد دوام‌پذیری بتن‌های باستانی است، از جمله این یادداشت سرّی که در سال ۷۹ قبل از میلاد که بتن‌های موجود در معرض آب‌های دریا را توصیف می‌کند: «یک توده سنگ تنها، با امواج غیر قابل تسخیر می‌شود و هر روز قوی‌تر می‌گردد.» این چه معنی‌ای می‌دهد؟ برای یافتن پاسخ این سوال، پژوهشگران هسته‌های حفر شده‌ی یک بندر رومی از خلیج پوزولی در نزدیکی نپال در ایتالیا را مطالعه کردند. زمانی که مشغول تحلیل بودند، دریافتند که آب دریا عناصر خاکستر آتشفشان را حل کرده و باعث می‌شود تا مواد معدنی حیاتی رشد کنند. ظرف ده سال، یک ماده هیدروترمال بسیار نادر به نام توبرموریت آلومینیوم در این بتن تشکیل می‌شود. توبرموریت آلومینیوم، مدت‌های طولانی بود که به عنوان ماده محکم کننده در بتن‌های رومی شناخته شده بود، این ماده را می‌توان در آزمایشگاه ساخت، اما جا دادن آن در بتن بسیار سخت است. اما این پژوهشگران دریافتند زمانی که آب دریا به یک ماتریس سیمان نفوذ می‌کند، با خاکسترهای آتشفشانی و کریستال‌ها واکنش داده و توبرموریت آلومینیوم به همراه یک ماده معدنی متخلخل که فیلیپسیت صدا زده می‌شود تشکیل می‌دهد، آنها امروز در ژورنال معدن‌شناسی‌ آمریکا نوشتند. بنابراین، آیا شما به زودی شاهد اسکله‌ها و موج‌شکن‌هایی خواهید بود که در طی زمان قوی‌تر می‌شوند؟ از آنجایی که هر دو مواد معدنی قرن‌ها برای تقویت بتن استفاده می‌شدند، دانشمندان امروزی هنوز در حال کار روی نسخه‌ی امروزی از سیمان باستانی هستند.

دیدگاه‌تان را بنویسید: