Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Andet

Vi ved endelig, hvorfor oldtidens romerske beton udsender vores egne

En kemisk reaktion i gammel romersk beton gør faktisk stoffet stærkere over tid, forskere har skelnet. J. P. Oleson

Hvorfor står årtusinder gamle gamle romerske moler stadig stærke som ægte betonøer, mens moderne betonkonstruktioner, der blev bygget for kun årtier siden, smuldrer af et angreb af vind og bølger? Svaret ligger i en indtil-nu udokumenteret romersk opskrift.

Forskere ved University of Utah har opdaget, at som havvand filtrerer gennem moler og bølgebrydere lavet af ældgammel romersk beton, strukturerne bliver faktisk stadig stærkere på grund af væksten af ​​sammenlåsende mineraler - herunder nogle mineraler, der er sjældne eller dyre at dyrke i laboratoriemiljøer.

Dette mikroskopiske billede viser det blokerede calcium-aluminium-silikat-hydrat (C-A-S-H) bindemateriale, der dannes, når vulkansk aske, Citron, og blanding af havvand. Platy-krystaller af Al-tobermorit er vokset blandt C-A-S-H cementeringsmatrixen. Marie Jackson

Den nye undersøgelse, offentliggjort i tidsskriftet American Mineralogist, fandt ud af, at når havvand trænger gennem betonen i molerne og bølgebryderne, den opløser dele af den vulkanske aske, der blev brugt i byggeriet. Dette tillader nye mineraler som Al-tobermorite og phillipsit at vokse fra de udvaskede væsker. Disse mineraler, lignende form som krystallerne i vulkanske klipper, dannede derefter sammenlåsende plader i huller i den gamle beton, gør betonen stærkere over tid.

Dette er stort set det modsatte af, hvad der sker med moderne betonkonstruktioner, som slides ned af elementerne og bliver stadig mere revnet og sprødt, da porer og huller kompromitteres af infiltrering af havvand.

Så hvorfor bruger vi ikke beton i romersk stil? For en, vi kender ikke opskriften. Vi tror måske, at vi er på højden af ​​menneskelig viden, men de gamle besad værdifuld viden, der er gået tabt for tiden.

Selvom geolog fra University of Utah og hovedstudieforfatter Marie Jackson har gennemgået gamle romerske tekster, hun har endnu ikke opdaget en præcis metode til blanding af havmørtel. "Opskriften var fuldstændig tabt, "sagde Jackson, der arbejder med geologiske ingeniører for at genskabe det rigtige mix, i en pressemeddelelse.

Gamle romere lavede beton ved at blande vulkansk aske med kalk og havvand for at lave en mørtel, og derefter inkorporere klumper af vulkansk sten i den mørtel. Betonen blev også brugt inde i landet, som i strukturer som Pantheon i Rom. Stuart Black/robertharding/Getty Images

Der er også et bærende problem. "Ancient" er nøgleordet i disse romerske strukturer, som tog lang tid, lang tid at udvikle deres styrke fra havvand. Ung cement bygget med en romersk opskrift ville sandsynligvis ikke have trykstyrken til at håndtere moderne brug - i hvert fald ikke i første omgang.

Men det betyder ikke, at det ville være nyttigt at lave en betonblanding ved hjælp af romersk ingeniørkundskab. Betonen kan potentielt bruges til at erstatte andre korroderende byggematerialer - som stål og moderne beton - i nybyggede tidevandslaguner, for eksempel, og andre hav- eller havtilstødende strukturer.

Nu er det interessant

Hvad er forskellen mellem beton og cement? Beton er en blanding af cement - et mineralsk pulver - og vand, der dannes til en pasta, derefter blandet med sand og sten.

Sidste artikel

Næste artikel