ว่ากันว่ากาลเวลาเป็นหนึ่งในนามธรรมที่ยิ่งใหญ่และยากต่อการต่อกรที่สุด เพราะยิ่งเวลาผ่านไป เราทุกคนยิ่งแก่ลง ทุกสิ่งทุกอย่างต่างเสื่อมสภาพสูญสลายไปตามกาลเวลา
ไม่เว้นแม้แต่สิ่งปลูกสร้างของชาวโรมัน ทั้งวิหารแพนธีออน หรือโคลอสเซียม ที่แม้จะตั้งตระหง่านอย่างสง่างามมานานนับ 2,000 ปี แต่ถึงวันหนึ่งก็ย่อมแหลกสลายไป แต่ 2,000 ปีก็นับเป็นตัวเลขที่น่ามหัศจรรย์ชวนให้เกิดคำถามว่า สิ่งปลูกสร้างหรือสถาปัตยกรรมโรมัน คงอยู่ได้อย่างไรตลอดมานี้โดยแทบจะไม่มีร่องรอยผุพังเอาเสียเลย
วันนี้ไม่ชน วันหน้าไม่แน่ “ดาวเคราะห์น้อยเฉียดโลก” เรื่องใหญ่มนุษยชาติ
พบหลักฐานหายาก! ไดโนเสาร์เคยกิน “สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม” เป็นอาหาร
พบแร่ใหม่ 2 ชนิดในอุกกาบาต “เอล อาลี” ที่ตกมาจากอวกาศ
ความลับของชาวโรมันคือ “คอนกรีต” ชนิดหนึ่ง ที่มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าคอนกรีตในยุคปัจจุบันที่เสื่อมสภาพไปในระยะเวลาไม่กี่สิบปี ซึ่งเราจะเรียกมันง่าย ๆ ว่า “คอนกรีตโรมัน”
ล่าสุด ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบ “ส่วนผสมลึกลับ” ที่ทำให้ชาวโรมันสามารถสร้างวัสดุก่อสร้างที่ทนทาน และสร้างสิ่งปลูกสร้างที่ซับซ้อนและท้าทาย เช่น ท่าเรือ ท่อระบายน้ำ และเขตแผ่นดินไหว ขึ้นมาได้อย่างน่าอัศจรรย์
ทีมวิจัยจากสหรัฐฯ อิตาลี และสวิตเซอร์แลนด์ ได้วิเคราะห์ตัวอย่างคอนกรีตอายุ 2,000 ปีของกำแพงเมืองที่โบราณสถานเมืองพริเวอร์นัม (Privernum) ทางตอนกลางของอิตาลี ซึ่งมีองค์ประกอบที่คล้ายคลึงกันกับคอนกรีตอื่น ๆ ที่พบทั่วจักรวรรดิโรมัน
พวกเขาพบว่า ในคอนกรีตโรมันมีก้อนขาว ๆ ที่เรียกว่า “Lime Clast” ซึ่งมีคุณสมบัติทำให้คอนกรีตสามารถ “รักษารอยแตกร้าวเองได้” เมื่อเวลาผ่านไป ก่อนหน้านี้ ก้อนขาวนี้ถูกมองข้ามว่าเป็นแค่วัตถุดิบคุณภาพต่ำ หรือการผสมวัสดุก่อสร้างที่ผิดพลาดเท่านั้น
แอดเมียร์ มาสิก รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อมแห่ง สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) หนึ่งในทีมวิจับ กล่าวว่า “สำหรับผม มันยากที่จะเชื่อจริง ๆ ว่าวิศวกรโรมันโบราณจะสร้างผลงานที่ไม่ดีออกมา เพราะพวกเขาใช้ความพยายามอย่างรอบคอบจริง ๆ ในการเลือกและแปรรูปวัสดุที่ใช้ในการก่อสร้าง”
เขาเสริมว่า “เหล่าปราชญ์ได้จดสูตรทำวัสดุก่อสร้างที่แม่นยำ และนำไปใช้ในการก่อสร้างทั่วจักรวรรดิโรมัน”
นักวิจัยกล่าวว่า การค้นพบใหม่นี้สามารถช่วยให้การผลิตคอนกรีตในปัจจุบันมีความยั่งยืนมากขึ้น นำความเปลี่ยนแปลงใหม่มาสู่สิ่งปลูกสร้างของมนุษยชาติ
“คอนกรีตโรมันทำให้ชาวโรมันเกิดการปฏิวัติทางสถาปัตยกรรม ... ชาวโรมันสามารถสร้างและเปลี่ยนเมืองให้กลายเป็นสิ่งที่พิเศษและสวยงามสำหรับการอยู่อาศัย และการปฏิวัติครั้งนั้นโดยพื้นฐานแล้วได้เปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตของมนุษย์ไปอย่างสิ้นเชิง” มาสิกกล่าว
คอนกรีตโดยพื้นฐานแล้วเป็นหินเทียมซึ่งเกิดจากการผสมซีเมนต์ สารยึดเกาะโดยทั่วไปทำจากหินปูน น้ำ มวลรวมละเอียด (ทรายหรือหินบดละเอียด) และมวลรวมหยาบ (กรวดหรือหินบด)
แต่จากการศึกษาเพิ่มเติม นักวิจัยสรุปได้ว่า Lime Clast เกิดขึ้นจากการใช้ปูนขาวชนิด Quicklime (แคลเซียมออกไซด์) ซึ่งเป็นหินปูนรูปแบบแห้งที่ทำปฏิกิริยาทางเคมีได้และอันตรายที่สุด ในการผสมคอนกรีต จนออกมาเป็นคอนกรีตโรมันในที่สุด
จากการวิเคราะห์คอนกรีตโรมันเพิ่มเติมยังพบว่า Lime Clast ก่อตัวขึ้นที่อุณหภูมิสูง ซึ่งคาดว่าจะเกิดจากการใช้ปูนขาว Quicklime และ “การผสมร้อน (Hot Mix)” เป็นกุญแจสำคัญที่ทำให้คอนกรีตมีความทนทาน
“ประโยชน์ของการผสมร้อนมี 2 ประการ ประการแรก เมื่อคอนกรีตโดยรวมถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูง จะช่วยให้เกิดปฏิกิริยาเคมีที่ไม่สามารถทำได้หากคุณใช้ปูนขาวเพียงอย่างเดียว ทำให้เกิดสารประกอบที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิสูงซึ่งจะไม่ก่อตัวเป็นอย่างอื่น ประการที่สอง อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นนี้ช่วยลดการบ่มและการเซตตัวได้อย่างมากเนื่องจากปฏิกิริยาทั้งหมดถูกเร่งขึ้น ทำให้การก่อสร้างเร็วขึ้นมาก” มาสิกกล่าว
เพื่อตรวจสอบว่า Lime Clast มีส่วนทำให้คอนกรีตโรมันสามารถซ่อมแซมตัวเองได้จริงหรือไม่ ทีมวิจัยได้ทำการทดลองทำตัวอย่างคอนกรีตขึ้นมา 2 ตัวอย่าง
ตัวอย่างหนึ่งทำตามสูตรของโรมัน และอีกตัวอย่างหนึ่งทำตามมาตรฐานสมัยใหม่ และจงใจทำให้แตก หลังจากผ่านไป 2 สัปดาห์ ทำการราดน้ำผ่านคอนกรีตทั้งสองตัวอย่าง
พวกเขาพบว่า น้ำไม่สามารถไหลผ่านคอนกรีตที่ทำด้วยสูตรชาวโรมันได้ ในขณะที่น้ำสามารถไหลผ่านก้อนคอนกรีตที่ทำขึ้นโดยไม่ได้ใช้ปูนขาว Quicklime ตามสูตรสมัยใหม่
การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่า Lime Clast สามารถละลายไปในรอยแตกและตกผลึกใหม่ได้หลังจากสัมผัสกับน้ำ ช่วยสมานรอยแตกที่เกิดจากสภาพดินฟ้าอากาศก่อนที่รอยจะขยายตัว
นักวิจัยกล่าวว่า ศักยภาพในการซ่อมแซมตัวเองนี้สามารถปูทางไปสู่การผลิตคอนกรีตสมัยใหม่ที่มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นและยั่งยืนมากขึ้น การเคลื่อนไหวดังกล่าวจะช่วยลดคาร์บอนฟุตพรินต์ของคอนกรีต ซึ่งคิดเป็นถึง 8% ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วโลกได้ด้วย
เรียบเรียงจาก CNN
ภาพจาก AFP / Getty Image
