จากการวิเคราะห์คอนกรีตที่ใช้สร้างโครงสร้างโรมันอายุ 2,000 ปี ทีมนักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าทำไมมันถึงทนทานมาก
ประวัติศาสตร์มีการอ้างอิงถึงคอนกรีตโบราณมากมายรวมถึงงานเขียนของพลินีผู้เฒ่าผู้รอบรู้ชาวโรมันที่มีชื่อเสียงซึ่งมีชีวิตอยู่ในศตวรรษที่ 1 และเสียชีวิตในการปะทุของภูเขาไฟวิสุเวียสในปี ค.ศ. 79 พลินีเขียนว่าคอนกรีตทางทะเลที่ดีที่สุดถูกสร้างขึ้น จากเถ้าภูเขาไฟที่พบในบริเวณรอบๆ อ่าวเนเปิลส์ โดยเฉพาะจากใกล้กับเมืองปอซซูโอลีในปัจจุบัน คุณงามความดีของมันกลายเป็นที่รู้กันดีว่าขี้เถ้าที่มีลักษณะแร่คล้ายคลึงกันไม่ว่าจะพบที่ใดในโลกก็ถูกขนานนามว่าปอซโซลาน
ด้วยการวิเคราะห์ส่วนประกอบแร่ธาตุของซีเมนต์ที่นำมาจากเขื่อนกันคลื่น Pozzuoli Bay ที่ห้องปฏิบัติการของ UC Berkeley รวมถึงโรงงานในซาอุดีอาระเบียและเยอรมนี ทีมนักวิจัยนานาชาติสามารถค้นพบ “ความลับ” ของความทนทานของซีเมนต์โรมัน พวกเขาพบว่าชาวโรมันทำคอนกรีตโดยผสมปูนขาวและหินภูเขาไฟเพื่อก่อตัวเป็นปูน ในการสร้างสิ่งก่อสร้างใต้น้ำ ปูนและปอยภูเขาไฟนี้ถูกบรรจุลงในรูปแบบไม้ จากนั้นน้ำทะเลได้กระตุ้นปฏิกิริยาทางเคมี ซึ่งโมเลกุลของน้ำทำให้ปูนขาวมีความชุ่มชื้นและทำปฏิกิริยากับขี้เถ้าเพื่อประสานทุกอย่างเข้าด้วยกัน พันธะแคลเซียม-อะลูมิเนียม-ซิลิเกต-ไฮเดรต (CASH) ที่เกิดขึ้นมีความแข็งแกร่งเป็นพิเศษ
เมื่อเปรียบเทียบแล้ว ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ (ส่วนผสมของคอนกรีตสมัยใหม่ที่พบมากที่สุด) ขาดส่วนผสมของปูนขาวและเถ้าภูเขาไฟ และยึดเกาะได้ไม่ดีเมื่อเทียบกับคอนกรีตของโรมัน ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ที่ใช้งานมาเกือบสองศตวรรษ มีแนวโน้มที่จะสึกหรอเร็วเป็นพิเศษในน้ำทะเล โดยมีอายุการใช้งานน้อยกว่า 50 ปี นอกจากนี้ การผลิตปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ยังก่อให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณมาก ซึ่งเป็นหนึ่งในก๊าซที่เรียกว่าก๊าซเรือนกระจกที่สร้างความเสียหายมากที่สุด จากข้อมูลของ Paulo Monteiro ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อมแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ และหัวหน้านักวิจัยของทีมวิเคราะห์คอนกรีตโรมัน การผลิตปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ 19 พันล้านตันที่เราใช้ทุกปี “คิดเป็น 7 เปอร์เซ็นต์ของ คาร์บอนไดออกไซด์ที่อุตสาหกรรมปล่อยสู่อากาศ”
นอกจากจะทนทานกว่าปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์แล้ว คอนกรีตโรมันยังดูเหมือนจะมีความยั่งยืนมากกว่าในการผลิตอีกด้วย ในการผลิตปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ คาร์บอนถูกปล่อยออกมาจากเชื้อเพลิงเผาไหม้ที่ใช้ในการให้ความร้อนแก่ส่วนผสมของหินปูนและดินเหนียวถึง 1,450 องศาเซลเซียส (2,642 องศาฟาเรนไฮต์) รวมทั้งจากหินปูน (แคลเซียมคาร์บอเนต) ที่ให้ความร้อนด้วยตัวมันเอง ในการทำคอนกรีต ชาวโรมันใช้ปูนขาวน้อยลงมากและทำจากหินปูนอบที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียส (1,652 องศาฟาเรนไฮต์) หรือต่ำกว่า ซึ่งเป็นกระบวนการที่ใช้เชื้อเพลิงน้อยกว่ามาก
การวิเคราะห์ของนักวิจัยเกี่ยวกับคอนกรีตแบบโรมันทำให้เห็นถึงส่วนผสมคอนกรีตสมัยใหม่ที่มีอยู่ซึ่งถูกนำมาใช้เป็นสารทดแทนบางส่วนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ เช่น เถ้าภูเขาไฟหรือเถ้าลอยจากโรงไฟฟ้าถ่านหิน Monteiro และเพื่อนร่วมงานของเขายังแนะนำว่าการนำวัสดุและเทคนิคการผลิตที่ใช้โดยชาวโรมันโบราณมาใช้สามารถผลิตคอนกรีตที่มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นซึ่งสร้างก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์น้อยลง Monteiro ประมาณการว่าปอซโซลานซึ่งพบได้ในหลายส่วนของโลก อาจทดแทน “40 เปอร์เซ็นต์ของความต้องการปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ของโลก”
หากเป็นกรณีนี้ ผู้สร้างชาวโรมันโบราณอาจต้องรับผิดชอบในการสร้างผลกระทบที่ปฏิวัติวงการสถาปัตยกรรมสมัยใหม่อย่างแท้จริง นั่นคือโครงสร้างคอนกรีตขนาดใหญ่เพียงโครงสร้างเดียวในแต่ละครั้ง
ทีมงานได้ค้นพบว่าคอนกรีตโรมันโบราณได้รับความแข็งแรงจากคุณสมบัติในการซ่อมแซมตัวเอง ซึ่งช่วยเติมเต็มรอยร้าวขณะก่อตัว แน่นอนว่าปูนขาวและเถ้าช่วยได้ แต่ดาวเด่นที่แท้จริงของรายการคือ “การผสมร้อน” ซึ่งเป็นกระบวนการสร้างคอนกรีตที่สร้างแคลเซียมปฏิกิริยา
เป็นเวลาหลายทศวรรษที่นักวิจัยให้เครดิตการรวมเถ้าภูเขาไฟจาก Pozzuoli เมืองในเนเปิลส์ ประเทศอิตาลี สำหรับความแข็งแกร่งที่ไม่เหมือนใครในส่วนผสม คนอื่นอ้างว่ามะนาวเป็นส่วนประกอบสำคัญ ทีมนักวิจัยจาก MIT, Harvard, อิตาลี และสวิตเซอร์แลนด์ นำโดยAdmir Masicศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อมของ MIT รู้ว่าเรื่องราวยังมีอะไรอีกมาก มีอะไรอีกมากมายเมื่อคุณมองไปที่แร่สีขาวสว่างขนาดมิลลิเมตรที่เรียกว่า “ปูนขาว” ที่ฝังอยู่ในคอนกรีต
ทีมงานค้นพบว่าคอนกรีตโรมันโบราณได้รับความแข็งแรงจากคุณสมบัติในการซ่อมแซมตัวเอง ซึ่งช่วยเติมรอยแตกในขณะที่มันก่อตัวขึ้น แน่นอนว่าปูนขาวและเถ้าช่วยได้ แต่ดาวเด่นที่แท้จริงของรายการคือ “การผสมร้อน” ซึ่งเป็นกระบวนการสร้างคอนกรีตที่สร้างแคลเซียมปฏิกิริยา กล่าวอีกนัยหนึ่ง ก้อนปูนขาวขนาดเล็กเหล่านี้สามารถทำปฏิกิริยากับน้ำ ภายหลังการผสม เพื่อทำให้ตกผลึกใหม่เป็นแคลเซียมคาร์บอเนต และเติมรอยแตกในขณะที่ทำปฏิกิริยากับเถ้าเพื่อเพิ่มความแข็งแรง ปฏิกิริยาเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติรอยแตกจะสมานตัวเองก่อนที่จะลุกลาม
เว็บไฮโล ไทย อันดับ หนึ่ง, ทดลองเล่นไฮโล, ไฮโล พื้นบ้าน ได้ เงิน จริง
