Các nhà khảo cổ đã phát hiện một công trình xây dựng nguyên vẹn tại Pompeii, Italy bị "đóng băng". Thành phố cổ Pompeii "biến mất" khỏi Trái đất sau thảm họa núi lửa Vesuvius phun trào dữ dội vào năm 79 sau Công Nguyên. Việc tìm thấy tàn tích công trình này giúp giải mã kỹ thuật thi công các công trình kiến trúc của đế chế La Mã. Ảnh: Archaeological Park of Pompeii.
Cụ thể, trong nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature Communications được dẫn đầu bởi các nhà nghiên cứu thuộc Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), bê tông La Mã và những kỹ thuật xây dựng của người xưa được hé lộ. Ảnh: Ảnh: Archaeological Park of Pompeii.
Tại địa điểm khảo cổ ở Pompeii, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy tàn tích một công trình được xây dựng vào gần 2.000 năm trước. Kết quả kiểm tra cho thấy những đống vật liệu được xếp ngay ngắn, gồm cả các thành phần dùng để trộn loại bê tông nổi tiếng bền chắc, phía sau các di tích như đền Pantheon - công trình kỳ vĩ đứng vững suốt hàng thiên niên kỷ. Ảnh: Masic et al, Nature Communications (2025).
Theo nhóm nghiên cứu, bí quyết giúp các kiến trúc La Mã trường tồn với thời gian nằm ở kỹ thuật được gọi là "trộn nóng" (hot-mixing). Ảnh: Jiří Dočkal.
Phương pháp này trộn trực tiếp các thành phần của bê tông gồm hỗn hợp tro núi lửa pozzolan cùng với vôi sống, phản ứng với nước tạo ra lượng nhiệt lớn bên trong hỗn hợp. Ảnh: Nirjhar Basak.
Khi toàn bộ bê tông được đốt nóng đến nhiệt độ cao, nó tạo ra các phản ứng hóa học không thể xảy ra nếu chỉ dùng vôi tôi, hình thành những hợp chất đặc trưng cho điều kiện nhiệt cao. Ảnh: Silvia Bazzicalupo / Anadolu Agency via Getty Images.
Tuy nhiên, nhiệt độ tăng làm rút ngắn đáng kể thời gian đông kết và đóng rắn vì mọi phản ứng diễn ra nhanh hơn, cho phép thi công tốc độ cao. Đặc biệt, các mảnh vôi sống còn sót lại trong hỗn hợp giúp bê tông La Mã có khả năng tự "chữa lành" các vết nứt theo năm tháng. Ảnh: Vaserman et al. / Nature Communications, 2025.
Khi bê tông bị nứt, các vết nứt có xu hướng lan đến các mảnh vôi, vốn có diện tích bề mặt lớn hơn so với các hạt nền khác. Khi nước xâm nhập vào các vết nứt, nó phản ứng với vôi tạo ra dung dịch giàu canxi và khi khô lại sẽ tạo thành canxi carbonat, bịt kín vết nứt và ngăn nó lan rộng. Ảnh: Archaeological Park of Pompeii.
Nhờ vậy, các công trình kiến trúc sử dụng bê tông La Mã đứng vững qua các thảm họa động đất, phun trào núi lửa, mưa bão, lũ lụt... Ảnh: SPA.
Người La Mã thời cổ đại chuẩn bị chất kết dính bằng cách lấy vôi sống, nghiền đến kích thước nhất định, trộn khô với tro núi lửa, rồi mới thêm nước để tạo chất gắn kết. Loại bê tông này được các nhà nghiên cứu tin rằng có thể được ứng dụng vào sản xuất bê tông hiện đại. Ảnh: MiC Press and Communication Office.
