ジャカルタ-ローマのパンテオン、コロッセオなどの歴史的な古い建物は、今でも世界中の観光客の注目を集めています。しかし、問題は、この建物が今日までどのようにしっかりと立つことができるかということです。
この質問は、米国(US)、スイス、イタリアの科学者の質問と似ており、ローマ人がどのようにしてそのような構造的完全性を備えた建物を建てることができたかです。
現在、彼らは古代ローマの都市であるプリヴェルヌムと遺跡からのコンクリートサンプルを使用して見つけるために深い研究を行いました。
科学者たちは、石灰の破片がひびの入った壁を修復し、それによって時間の経過とともに自分の寿命を延ばすことができることを発見しました。
ローマ人は、砂、砂利、または火山凝灰岩、水、バインダーを使用して、以前と同じ方法でコンクリートを作りました。
以前は、科学者たちはローマ人が彼らのバインダーとして火山灰を使用していると仮定しました。しかし、歴史的なテキストの説明によると、ポッツオーリ地域からの灰はローマ帝国全体に出荷され、歴史的建造物のさまざまな形態の建設に使用されました。
コンクリート全体に見られる白い塊は、貧弱な混和剤または低品質の原材料の産物と見なされます。しかし、大面積走査型電子顕微鏡とエネルギー分散型X線分光法(SEM-EDS)は、科学者が彼らの仮定を特定するのに役立ちました。
ローマのコンクリート内の白い斑点は、ビルドの品質が悪いことを示すのではなく、建物の壁に形成された亀裂の独立した治癒メカニズムとして機能しました。
ローマ人は、バインダーを作るときに水と混合した石灰など、より伝統的な消石灰と一緒に、またはその代わりに生石灰を使用しました。生石灰はより反応性が高いため、発熱反応を引き起こし、ホットミキシングと呼ばれるものを容易にします。
熱間混合は、コンクリートの硬化時間と硬化を減らすだけではありません。また、消石灰では形成できない高温関連化合物を生成します。カルシウムの脆くて反応性の源の原因となるナノ粒子構造を含みます。
コンクリートに形成され始めた小さな亀裂は石灰の破片を通過し、そこで水と反応してカルシウム飽和溶液を生成します。この溶液が再結晶すると、亀裂が埋められます。
科学者たちは、現代のコンクリートに対するローマの石灰被覆材の効果をテストしようとしていますが、これは実際には前任者よりも多くの改良が必要であり、製造中により多くの炭素を排出します。
先週発表された論文で 科学の進歩、科学者は、通常のポルトランドセメント(OPC)を灰、砂、水と組み合わせるために使用するプロセスについて説明しています。
次に、科学者たちはいくつかのサンプルに生石灰を追加し、他のサンプルはそのままにしました。彼らはすべてのサンプルを割って、亀裂に水を流し、それから2週間放っておきました。
驚いたことに、石灰含有サンプルは2週間の終わりに完全に割れを停止しました。水はもはや亀裂を通って流れることができません。一方、生石灰を使用せずに作られたサンプルはまだひびの入った状態にあり、亀裂に水を流し続けました。
1月12日木曜日のExtremetechから引用された科学者たちは、生石灰を備えたコンクリートを商品化する予定です。セメントの二酸化炭素排出量を削減する1つの方法は、自己修復機能を組み込むことにより、コンクリートの寿命を延ばすことです。
結果として生じる耐用年数の延長は、大規模な修理の必要性の減少と相まって、環境への影響を減らし、現代のセメント建設の経済的ライフサイクルを延ばすことができます。
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