Bí ẩn bê tông La Mã: Vì sao công trình 2.000 năm tuổi vẫn vững chãi đến ngày nay?

6 giờ trướcBài gốc

Từ Đền Pantheon tráng lệ ở Rome, những đường dẫn nước uốn lượn tại Segovia (Tây Ban Nha), cho đến nhà tắm cổ ở Anh, các công trình La Mã vẫn đứng vững như thể chúng mới được xây dựng vài thập kỷ trước. Trong khi nhiều công trình hiện đại bắt đầu xuống cấp chỉ sau vài chục năm, các di tích La Mã dường như đang chống chọi thành công với quy luật lão hóa của vật liệu.

Theo các nhà khoa học, chìa khóa nằm ở loại bê tông đặc biệt mà người La Mã đã sử dụng – một hỗn hợp “thần kỳ” kết hợp giữa công thức nguyên liệu đặc biệt và kỹ thuật thi công đi trước thời đại.

Ảnh minh họa.

Khác với bê tông hiện đại vốn chỉ tồn tại từ 75 đến 100 năm, bê tông La Mã có thể đứng vững hàng thiên niên kỷ. Bí mật của độ bền kỳ lạ này khiến các nhà nghiên cứu không khỏi kinh ngạc – và vẫn đang tìm hiểu cho đến hôm nay.

“Bê tông đã xây dựng nên đế chế,” Kevin Dicus, phó giáo sư ngành cổ điển học tại Đại học Oregon nhận định. Theo ông, người La Mã bắt đầu sử dụng bê tông từ thế kỷ thứ III trước Công nguyên.

Một trong những thành phần then chốt tạo nên sự bền bỉ của bê tông La Mã chính là pozzolan – tro núi lửa từ vùng Pozzuoli, miền nam nước Ý. Loại tro này chứa silica và alumina, khi phản ứng với vôi và nước sẽ tạo ra phản ứng pozzolanic, giúp bê tông đông kết bền chắc, thậm chí dưới nước. Tro Pozzuoli được vận chuyển đi khắp đế chế để xây dựng các công trình từ Tây Âu đến Trung Đông.

Nhưng đó chưa phải là tất cả.

Một trong những phát hiện mang tính đột phá là khả năng tự phục hồi của bê tông La Mã. Khác với bê tông hiện đại vốn nứt là phải sửa, bê tông La Mã có thể… tự vá. Bí mật nằm ở các hạt vôi sống (quicklime) – những mảnh nhỏ không tan hoàn toàn trong hỗn hợp.

Khi nước thấm vào các vết nứt theo thời gian, nó gặp các hạt vôi này và tạo ra các tinh thể calcite, lấp đầy khe nứt và khôi phục kết cấu ban đầu. Những vết nứt trên ngôi mộ 2.000 năm tuổi của Caecilia Metella ở ngoại ô Rome được phát hiện đã được bịt kín bằng các tinh thể calcite – dấu hiệu rõ ràng của cơ chế tự chữa lành.

Nghiên cứu công bố năm 2023 trên tạp chí Science Advances của nhóm chuyên gia từ MIT đã xác nhận điều này. Bằng cách sử dụng kính hiển vi điện tử và tia X, họ phân tích mẫu bê tông La Mã để tìm hiểu cấu trúc vi mô và khám phá “công nghệ” mà người xưa dường như đã nắm bắt từ hàng ngàn năm trước. “Đây là sự tình cờ ngẫu nhiên hay họ thực sự biết mình đang làm gì?” – giáo sư Dicus đặt câu hỏi.

Ngoài công thức nguyên liệu, phương pháp thi công cũng đóng vai trò then chốt. Người La Mã sử dụng kỹ thuật gọi là trộn nóng – kết hợp vôi sống, tro núi lửa, nước và làm nóng hỗn hợp trước khi đổ. Phương pháp này không chỉ giúp kích hoạt khả năng tự chữa lành của bê tông, mà còn giúp rút ngắn thời gian đông kết.

Trong khi xi măng hiện đại được sản xuất bằng cách nghiền mịn clinker – vô tình phá hủy hoàn toàn các mảnh vôi tiềm năng – thì bê tông La Mã giữ được chúng như các “vi thể” bên trong, sẵn sàng hoạt động khi cần thiết.

Dù chưa thể khẳng định người La Mã hiểu hết cơ chế khoa học đằng sau bê tông của họ, nhưng hiệu quả rõ ràng đến từ những công trình vẫn sừng sững qua hàng thiên niên kỷ. Ngày nay, các kỹ sư đang nghiên cứu để tái tạo công thức bê tông La Mã – không chỉ vì sự bền bỉ, mà còn vì tiềm năng tiết kiệm chi phí bảo trì và giảm phát thải carbon.

Trong một thế giới đang phải đối mặt với khủng hoảng khí hậu và đô thị hóa nhanh chóng, có lẽ đã đến lúc chúng ta học hỏi từ người xưa.

“Chạm vào một bức tường La Mã, bạn sẽ hiểu,” Dicus nói. “Đó là lớp bê tông 2.000 năm tuổi – và vẫn cứng như ngày nó được đổ.”

Như Ý (t/h)

Nguồn Doanh Nghiệp : https://doanhnghiepvn.vn/kham-pha/bi-an-be-tong-la-ma-vi-sao-cong-trinh-2-000-nam-tuoi-van-vung-chai-den-ngay-nay/20250520103229062