Gli scienziati scoprono il segreto del perché il cemento romano era così durevole

Gli ex membri di cultura romana Erano maestri di ingegneria e costruzione, sopravvivendo ad acquedotti, edifici e porti, in molti casi, per due secoli. A indagare è stato un team di scienziati calcestruzzo L’hanno usato e si crede che abbia trovato la chiave: calce viva.

I ricercatori hanno cercato per decenni di svelare il segreto di questo materiale da costruzione antico e super resistente, soprattutto in strutture che hanno resistito a condizioni particolarmente difficili, come marciapiedi, canali e dighe, o quelle costruite in siti sismicamente attivi.

un Un nuovo studio pubblicato da Science Advances Firmati da ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT), Harvard University e laboratori in Italia e Svizzera, rivelano antiche strategie di produzione per calcestruzzo che include diverse funzioni principali.

Per anni, ha creduto che la chiave della sua sostenibilità calcestruzzo Si basava su un componente, materiale pozzolanico, cenere vulcanica della zona di Pozzuoli, nel Golfo di Napoli (Italia), che è indicato dai racconti di architetti e storici dell’epoca.

Tuttavia, questi antichi esemplari contengono anche caratteristiche metalliche bianche lucide, piccole, distinte, su scala millimetrica, che sono state a lungo riconosciute come una componente onnipresente delle formazioni rocciose. calcestruzzo i romani.

frazioni di calce;

Questi pezzi bianchi, spesso indicati come “lime di lime”, provengono dalla calce, un altro componente importante dell’antica miscela di calce. calcestruzzo.

Il Massachusetts Institute of Technology ha affermato in una dichiarazione che tali residui finora sono considerati semplicemente una prova di una miscelazione incurante o di materie prime di scarsa qualità.

Tuttavia, il nuovo studio indica che quelle piccole rocce calcaree hanno ceduto calcestruzzo Una capacità fino ad allora sconosciuta di autoripararsi.

Uno dei firmatari della ricerca, Admir Masic, del Massachusetts Institute of Technology, ha confermato che se ” i romani Hanno messo così tanto impegno nella creazione di un materiale da costruzione eccezionale, quindi perché dovrebbero impegnarsi così poco per garantire un prodotto finale ben miscelato? Quindi ho pensato che ci dovesse essere un motivo.

Dopo un’ulteriore caratterizzazione dei blocchi di calcare, utilizzando tecniche di imaging multiscala e mappatura chimica ad alta risoluzione, i ricercatori hanno ottenuto nuove informazioni sulle potenziali funzioni di queste rocce calcaree.

Storicamente, si presumeva che quando la calce veniva incorporata nel calcestruzzo romano, fosse prima combinata con l’acqua per formare una sostanza pastosa altamente reattiva in un processo noto come esfoliazione, ma questo processo da solo non può spiegare la presenza di fratture.

Quindi il team si è chiesto se i romani avrebbero potuto usare la calce viva, una forma più reattiva del materiale. Studiando campioni di cemento antico, hanno determinato che le particelle bianche erano effettivamente costituite da varie forme di carbonato di calcio.

La chiave per una natura ultra resistente.

L’esame spettroscopico ha fornito indicazioni che si sono formati a temperature estreme, come ci si aspetterebbe dalla reazione esotermica prodotta dall’uso di calce viva al posto o in aggiunta alla calce spenta nella miscela.

Secondo il team, la miscelazione a caldo era in realtà “la chiave della natura ultra resistente” del calcestruzzo A causa di due fattori, ha spiegato Musk.

D’altra parte, quando calcestruzzo Nel suo complesso riscaldato ad alte temperature, permette di ottenere una chimica che non sarebbe possibile se si utilizzasse solo calce spenta, producendo composti associati a quelle temperature che altrimenti non si formerebbero.

Inoltre, l’aumento della temperatura riduce notevolmente i tempi di lavorazione e di presa, poiché tutte le reazioni vengono accelerate, consentendo una costruzione molto più rapida.

Il team ha deciso di dimostrare che questo è il meccanismo responsabile della robustezza calcestruzzo Rumeno: produce campioni di miscele a caldo che incorporano dispositivi vecchi e nuovi, rompendoli e facendo scorrere l’acqua attraverso di essi.

Dopo due settimane, quei fori erano completamente guariti e l’acqua non poteva più scorrere, tuttavia, un pezzo simile calcestruzzo Realizzato senza calce viva non è mai stato indurito e l’acqua ha continuato a scorrere attraverso il campione.

Macyk ha detto che è stato “entusiasmante pensare a come queste formule possono essere utilizzate calcestruzzo Formulazioni più durevoli potrebbero estendere non solo la vita di questi materiali, ma anche il modo in cui potrebbero migliorare la durabilità delle strutture in calcestruzzo stampate in 3D. ”

(con informazioni da EFE)

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