Είναι ένα μυστήριο που εξακολουθεί να βασανίζει τους σύγχρονους επιστήμονες. Γιατί αρχαίες προβλήτες έχουν επιβιώσει μέχρι σήμερα, και κυματοθραύστες με ενσωματωμένο χάλυβα από σύγχρονο σκυρόδεμα έχουν καταρρεύσει μέσα σε δεκαετίες;
Ακόμη και ο Πλίνιος ο Πρεσβύτερος , γράφοντας στο Naturalis Historia στο 79 μ.Χ, σημείωσε ότι το σκυρόδεμα στα αρχαία λιμάνια, «γινόταν ως μια ενιαία μάζα από πέτρα, απόρθητη στο κύμα, και κάθε μέρα πιο ισχυρή,» παρά το γεγονός ότι δαμαζόταν διαρκώς από θαλασσινό νερό.
Τώρα, επιστήμονες στις ΗΠΑ πιστεύουν ότι έχουν βρει την απάντηση, που τελικά θα μπορούσε να οδηγήσει σε σύγχρονες θαλάσσιες κατασκευές που θα αντέχουν στον χρόνο και την παλίρροια.
Ανακάλυψαν ότι όταν το αλμυρό νερό αναμιγνύεται με την ηφαιστειακή τέφρα και τον ασβέστη που χρησιμοποιείτο από Ρωμαίους κατασκευαστές, οδηγεί στην αύξηση των αλληλοσυνδεόμενων ορυκτών, κάτι το οποίο φέρει μία σχεδόν αδιαπέραστη συνοχή στο σκυρόδεμα.
«Ψάχνουμε σε ένα σύστημα που είναι σε αντίθεση με όλα όσα γνωρίζουμε με βάση το τσιμέντο», δήλωσε η καθηγήτρια Marie Τζάκσον, γεωλόγος και γεωφυσικός στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα η οποία ηγήθηκε της μελέτης.«Ψάχνουμε σε ένα σύστημα που ευδοκιμεί σε ανοιχτή χημική ανταλλαγή με θαλασσινό νερό».
Οι Ρωμαίοι μηχανικοί σκυροδέματος αναμείγνυαν ηφαιστειακή τέφρα με ασβέστη και θαλασσινό νερό για να κάνουν ένα κονίαμα, και στη συνέχεια προσέθεταν χοντρά κομμάτια από ηφαιστειακό πέτρωμα. Ο συνδυασμός της τέφρας,με το νερό, και ασβέστη παράγει αυτό που ονομάζεται μία ποζολανική αντίδραση, το όνομά του από την πόλη της Pozzuoli στον κόλπο της Νάπολης, προκαλώντας το σχηματισμό των κρυστάλλων που τοποθετείται στα διάκενα του μείγματος.
Η ίδια αντίδραση που συμβαίνει στη φύση, και οι μάζες από φυσικό τσιμέντο που ονομάζεται «τόφφος» μπορεί να βρεθούν διάσπαρτες γύρω από ηφαιστειογενείς περιοχές, ίσως έδωσαν στους Ρωμαίους την ιδέα.
Κατασκευές όπως το Πάνθεον και Αγορές του Τραϊανού είναι απόδειξη για τη δύναμη που φέρνει αυτή η συνταγή [ορυκτοποίηση] στο σκυρόδεμα, αλλά ήταν ένα μυστήριο το πώς δομές στη θάλασσα επιβιώνουν από την συνεχή επίθεση των κυμάτων.
Για τη νέα μελέτη οι ερευνητές μελέτησαν πυρήνες σκυροδέματος από την αρχαία ρωμαϊκή προβλήτα, Portus Cosanus στην Ορμπετέλο[Ιταλία], χρησιμοποιώντας υψηλής ισχύος δέσμη φωτός- ακτίνες Χ και ανακάλυψαν ότι τα ορυκτά είχαν αυξηθεί στις ρωγμές που προκαλούνται από παλιρροιακή διάβρωση, αποδεικνύοντας ότι η αντίδραση αλμυρού νερού συνεχίζεται ακόμη και μετά την τοποθέτηση του σκυροδέματος.
Σε αντίθεση το πιο σύγχρονο σκυρόδεμα που είναι ένα μείγμα από τσιμέντο Portland - ασβεστόλιθο, ψαμμίτη, τέφρα, κιμωλία, σίδηρο, και πηλό, μεταξύ άλλων συστατικών, θερμαίνεται για να σχηματίσει ένα υαλώδες υλικό που είναι ψιλοαλεσμένο - αναμιγνύεται με άμμο ή θρυμματισμένη πέτρα η οποία όμως δεν προορίζεται να αντιδράσει χημικά, και έτσι δεν προκαλείται ορυκτοποίηση όταν αναμιγνύεται με αλμυρό νερό.
Η ακριβής συνταγή για το ρωμαϊκό σκυρόδεμα έχει χαθεί, αλλά η ομάδα εργάζεται τώρα με γεωλόγους και μηχανικούς για να βρει τον αντικαταστάτη με τη χρήση θαλασσινού νερού από τον όρμο του San Francisco και ηφαιστειακά πετρώματα από τις Δυτικές Ηνωμένες Πολιτείες.
Αν τα καταφέρουν, θα επιτρέψει σε οικοδόμους να κατασκευάσουν έργα σε θάλασσα που θα διαρκούν αιώνες. Το τσιμέντο Portland απαιτεί υψηλή θερμοκρασία σε κλιβάνους που είναι γνωστό ότι είναι μια σημαντική πηγή στις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα και την υπερθέρμανση του πλανήτη.
Οι Ρωμαίοι είχαν την τύχη με το μέρος τους καθώς δανείστηκαν την μαγική συνταγή από τους αρχαίους Έλληνες οι οποίοι ήταν από τους πρώτους που είχαν χρησιμοποιήσει ως συνδετικό υλικό το τσιμέντο. Το έφτιαχναν με ηφαιστειακή τέφρα(της Σαντορίνης,Κω κά) και ασβέστη, η ένωση των οποίων έδινε την ένυδρη πυριτική άσβεστο. Το σύγχρονο τεχνητό τσιμέντο σχηματίζει στο μπετόν μία δεύτερη χημική ένωση, την ένυδρη αργιλική άσβεστο και εδώ βρίσκεται μία σημαντική διαφορά. Οι αρχαίοι πρόγονοι ήταν από τους πρώτους που παρατήρησαν ότι η ηφαιστειακή τέφρα με φυσικό τρόπο ανέπτυσσε τσιμέντο για την παραγωγή του τόφφου.
Γεωδίφης
Πηγή- American Mineralogist
Ακόμη και ο Πλίνιος ο Πρεσβύτερος , γράφοντας στο Naturalis Historia στο 79 μ.Χ, σημείωσε ότι το σκυρόδεμα στα αρχαία λιμάνια, «γινόταν ως μια ενιαία μάζα από πέτρα, απόρθητη στο κύμα, και κάθε μέρα πιο ισχυρή,» παρά το γεγονός ότι δαμαζόταν διαρκώς από θαλασσινό νερό.
Τώρα, επιστήμονες στις ΗΠΑ πιστεύουν ότι έχουν βρει την απάντηση, που τελικά θα μπορούσε να οδηγήσει σε σύγχρονες θαλάσσιες κατασκευές που θα αντέχουν στον χρόνο και την παλίρροια.
Ανακάλυψαν ότι όταν το αλμυρό νερό αναμιγνύεται με την ηφαιστειακή τέφρα και τον ασβέστη που χρησιμοποιείτο από Ρωμαίους κατασκευαστές, οδηγεί στην αύξηση των αλληλοσυνδεόμενων ορυκτών, κάτι το οποίο φέρει μία σχεδόν αδιαπέραστη συνοχή στο σκυρόδεμα.
«Ψάχνουμε σε ένα σύστημα που είναι σε αντίθεση με όλα όσα γνωρίζουμε με βάση το τσιμέντο», δήλωσε η καθηγήτρια Marie Τζάκσον, γεωλόγος και γεωφυσικός στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα η οποία ηγήθηκε της μελέτης.«Ψάχνουμε σε ένα σύστημα που ευδοκιμεί σε ανοιχτή χημική ανταλλαγή με θαλασσινό νερό».
Οι Ρωμαίοι μηχανικοί σκυροδέματος αναμείγνυαν ηφαιστειακή τέφρα με ασβέστη και θαλασσινό νερό για να κάνουν ένα κονίαμα, και στη συνέχεια προσέθεταν χοντρά κομμάτια από ηφαιστειακό πέτρωμα. Ο συνδυασμός της τέφρας,με το νερό, και ασβέστη παράγει αυτό που ονομάζεται μία ποζολανική αντίδραση, το όνομά του από την πόλη της Pozzuoli στον κόλπο της Νάπολης, προκαλώντας το σχηματισμό των κρυστάλλων που τοποθετείται στα διάκενα του μείγματος.
Η ίδια αντίδραση που συμβαίνει στη φύση, και οι μάζες από φυσικό τσιμέντο που ονομάζεται «τόφφος» μπορεί να βρεθούν διάσπαρτες γύρω από ηφαιστειογενείς περιοχές, ίσως έδωσαν στους Ρωμαίους την ιδέα.
Κατασκευές όπως το Πάνθεον και Αγορές του Τραϊανού είναι απόδειξη για τη δύναμη που φέρνει αυτή η συνταγή [ορυκτοποίηση] στο σκυρόδεμα, αλλά ήταν ένα μυστήριο το πώς δομές στη θάλασσα επιβιώνουν από την συνεχή επίθεση των κυμάτων.
Για τη νέα μελέτη οι ερευνητές μελέτησαν πυρήνες σκυροδέματος από την αρχαία ρωμαϊκή προβλήτα, Portus Cosanus στην Ορμπετέλο[Ιταλία], χρησιμοποιώντας υψηλής ισχύος δέσμη φωτός- ακτίνες Χ και ανακάλυψαν ότι τα ορυκτά είχαν αυξηθεί στις ρωγμές που προκαλούνται από παλιρροιακή διάβρωση, αποδεικνύοντας ότι η αντίδραση αλμυρού νερού συνεχίζεται ακόμη και μετά την τοποθέτηση του σκυροδέματος.
Σε αντίθεση το πιο σύγχρονο σκυρόδεμα που είναι ένα μείγμα από τσιμέντο Portland - ασβεστόλιθο, ψαμμίτη, τέφρα, κιμωλία, σίδηρο, και πηλό, μεταξύ άλλων συστατικών, θερμαίνεται για να σχηματίσει ένα υαλώδες υλικό που είναι ψιλοαλεσμένο - αναμιγνύεται με άμμο ή θρυμματισμένη πέτρα η οποία όμως δεν προορίζεται να αντιδράσει χημικά, και έτσι δεν προκαλείται ορυκτοποίηση όταν αναμιγνύεται με αλμυρό νερό.
Η ακριβής συνταγή για το ρωμαϊκό σκυρόδεμα έχει χαθεί, αλλά η ομάδα εργάζεται τώρα με γεωλόγους και μηχανικούς για να βρει τον αντικαταστάτη με τη χρήση θαλασσινού νερού από τον όρμο του San Francisco και ηφαιστειακά πετρώματα από τις Δυτικές Ηνωμένες Πολιτείες.
Αν τα καταφέρουν, θα επιτρέψει σε οικοδόμους να κατασκευάσουν έργα σε θάλασσα που θα διαρκούν αιώνες. Το τσιμέντο Portland απαιτεί υψηλή θερμοκρασία σε κλιβάνους που είναι γνωστό ότι είναι μια σημαντική πηγή στις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα και την υπερθέρμανση του πλανήτη.
Οι Ρωμαίοι είχαν την τύχη με το μέρος τους καθώς δανείστηκαν την μαγική συνταγή από τους αρχαίους Έλληνες οι οποίοι ήταν από τους πρώτους που είχαν χρησιμοποιήσει ως συνδετικό υλικό το τσιμέντο. Το έφτιαχναν με ηφαιστειακή τέφρα(της Σαντορίνης,Κω κά) και ασβέστη, η ένωση των οποίων έδινε την ένυδρη πυριτική άσβεστο. Το σύγχρονο τεχνητό τσιμέντο σχηματίζει στο μπετόν μία δεύτερη χημική ένωση, την ένυδρη αργιλική άσβεστο και εδώ βρίσκεται μία σημαντική διαφορά. Οι αρχαίοι πρόγονοι ήταν από τους πρώτους που παρατήρησαν ότι η ηφαιστειακή τέφρα με φυσικό τρόπο ανέπτυσσε τσιμέντο για την παραγωγή του τόφφου.
Γεωδίφης
Πηγή- American Mineralogist
RSS Feed
