Người La Mã từng có một loại xi măng tự vá vết nứt, và bí mật của nó vừa mới được giải mã

Giữa quảng trường cổ ở Rome, một bức tường La Mã lặng lẽ đứng qua hơn hai thiên niên kỷ. Mưa gió, động đất, chiến tranh — tất cả như chỉ lướt qua bề mặt của nó. Trong khi đó, những cây cầu bê tông hiện đại đôi khi đã rạn nứt sau vài chục năm. Câu hỏi cứ vang lên như tiếng vọng từ đá: người La Mã đã làm gì để xi măng của họ sống lâu đến vậy?

Các nhà khảo cổ, kỹ sư và hóa học đã tranh luận suốt nhiều thập kỷ. Có người cho rằng bí mật nằm ở tro núi lửa từ Pozzuoli, có người lại tin rằng là do kỹ thuật xây cất tỉ mỉ. Nhưng khi các nhà nghiên cứu từ MIT, Harvard và châu Âu soi kỹ những mẫu bê tông cổ dưới kính hiển vi điện tử, họ thấy một thứ kỳ lạ: vô số đốm trắng nhỏ, giống như vết lỗi. Trong bê tông hiện đại, đó là điều cần tránh. Nhưng trong bê tông La Mã, chúng lại xuất hiện khắp nơi, và dường như chính là chìa khóa cho tuổi thọ phi thường ấy.

image 82
Ảnh minh hoạ.

Bí mật nằm ở “hot mixing” — trộn vôi sống (quicklime) trực tiếp với các thành phần khác ở nhiệt độ cao, thay vì dùng vôi tôi sẵn. Quá trình này tạo ra những mảng “lime clasts” giòn, dễ tan khi gặp nước. Khi một vết nứt hình thành, nước thấm vào, hòa tan các đốm vôi này và tái kết tinh thành canxi cacbonat, lấp đầy khoảng trống, như thể bức tường tự lành lại từ bên trong. Không cần bàn tay thợ, xi măng ấy biết cách chữa mình.

Để kiểm chứng, các nhà khoa học đã chế tạo hai loại bê tông: một theo công thức La Mã có “lime clasts”, một theo công thức hiện đại. Họ cố tình làm nứt cả hai và cho nước chảy qua. Sau hai tuần, bê tông La Mã liền mạch trở lại, còn loại hiện đại thì vẫn loang vết nứt như ngày đầu.

Điều nghịch lý là: điều mà kỹ sư ngày nay coi là “khuyết điểm” — tạp chất, vết trắng, không đồng nhất — lại chính là yếu tố giúp công trình La Mã tồn tại hàng nghìn năm. Và điều đó không chỉ gợi cảm hứng cho ngành xây dựng, mà còn mở ra cơ hội giảm một phần đáng kể khí thải toàn cầu, vì xi măng hiện chiếm tới 8% lượng CO₂ thải ra mỗi năm. Một công trình bền gấp nhiều lần nghĩa là ít phải xây lại, ít phải phá bỏ, và ít phải sản xuất thêm xi măng.

Những đốm vôi trắng ấy, nếu nhìn kỹ, trông như hạt ký ức nằm im trong đá, chờ một vết nứt để bừng tỉnh, làm công việc thầm lặng của mình. Trong chúng không chỉ có phản ứng hóa học, mà còn có một mẩu trí tuệ của tổ tiên — trí tuệ đã vượt qua hàng ngàn mùa mưa nắng, để hôm nay, ở thế kỷ 21, vẫn còn điều để chúng ta học hỏi.

Có thể, trong tương lai, những tòa nhà chọc trời hay cây cầu dài hàng km sẽ không chỉ là bê tông vô tri. Chúng sẽ biết tự chữa lành như xương thịt, đứng vững hàng trăm năm, nhờ bí quyết của một nền văn minh đã biến đá thành ký ức. Và khi đó, mỗi vết nứt không còn là lời cảnh báo, mà là tín hiệu cho một hành trình hồi sinh bắt đầu.

Có thể bạn quan tâm

Đã phát hiện trình chặn quảng cáo

Hãy ủng hộ chúng tôi bằng cách vô hiệu hóa trình chặn quảng cáo trên trình duyệt của bạn hoặc chuyển sang một trình duyệt khác để tiếp tục!