اسرار مقاوم‌ترین مصالح تاریخ بشر

0

اسرار بتن‌های مستحکم رومیان باستان

رومی‌ها در دوران امپراتوری خود فراز‌و‌نشیب‌های زیادی را پشت سر گذاشتند. از جنگ‌های پرشمار و خشونت‌های شگفت‌انگیز تا دوران آرامش و صلح و جمهوری. دوره‌ای ۱۵۰‌ساله که هرگاه توام با صلح و آرامش بود هنر و معماری روم را به اوج رساند. در این دوره طرح‌های بزرگ و بلند‌پروازانه بیش از هر دوره دیگری رایج شد. رومی‌ها با استفاده از دوران صلح و ثبات اجتماعی توانستند مناطق تحت سیطره و قلمرو خود را بیش از هر زمان تحت تأثیر قرار دهند و برنامه‌ریزی و شهر‌سازی بسیار موفق‌تری نسبت به گذشته در شهرهای روم پدید آورند. شهر‌ها گسترش و رشد یافتند و همین امر موجب شد تا خانه‌های ویلایی در اطراف شهر‌ها ساخته شود و در عوض در شهرها ساختن بناهای چند طبقه به صورت بلوک‌های آپارتمانی متداول شد که اکثر جمعیت شهر روم در این خانه‌های مشابه آپارتمان زندگی می‌کردند. رومی‌ها علاقه به ساختمان‌های بزرگ داشتند؛ بنابراین در پی مصالح سنگین، پایدار، بادوام، خشن و محکم بودند. آنان به علت داشتن سیمان پوزولان که بهترین سیمان در جهان بود موفق به ساخت بناهای مطلوب شدند، اما در میان آثار باقی‌مانده از آن، مصالح بتنی این سازه‌ها شگفت‌آور است.

۲ هزار سال پیش رومی‌ها با استفاده از بادوام‌ترین بتن جهان دیوارهای گسترده دریایی و بندرگاه می‌ساختند. بتنی که آن‌ها برای ساخت این بناها استفاده می‌کردند هنوز برای مهندسان روزگار ما آموزنده است. سازه‌های نیمه‌غرق در سواحل ایتالیا ممکن است در مقایسه با یک تماشاخانه گلادیاتورها کمتر به چشم آید اما شگفتی واقعی این غول‌های بتنی در زیر آب‌ها پنهان شده است. بتنی که در ساخت این دیوارها و بندرگاه‌ها به کار رفته، مخلوطی از خاکستر آتشفشانی و آهک زنده است. ترکیبی که برای بیش از دو هزار سال در برابر هجوم دریا تاب آورده است و شگفت‌تر آنکه از نخستین روزی که ساخته شد مستحکم‌تر به نظر می‌رسد.

فیلیپ براون (Philip Brown)، محقق تاریخ روم باستان می‌گوید: «به لحاظ علمی، کالاها و مصنوعات رومی از مواد فوق‌العاده غنی تشکیل شده‌ است.» این دانشمند که بر روی بناهای تاریخی روم باستان تحقیق کرده است در ادامه می‌افزاید: «به عنوان محقق و مهندس و بدون آنکه دچار گزاف‌گویی شوم معتقدم که مواد رومی مقاوم‌ترین مواد ساختمانی در طول تاریخ بشر هستند». این در حالیس که که بتن‌ مدرن هنگامی که طی چند دهه در معرض آب شور قرار بگیرد می‌پوسد و از بین می‌رود. نکته رمزآلود اینجاست که چرا مواد باستانی تا این اندازه قدرت مقاومت داشتند. به گفته ماری جکسون (Mary Jackson)، متخصص روم باستان، باستان‌شناسان خواهند گفت رومیان دستورالعمل ساخت مواد را داشتند»؛ اما این تصویر کاملی از واقعیت محسوب نمی‌شود. در واقع اینکه عناصر را با هم مخلوط کنیم یک چیز است و اینکه چگونه کیک را بپزیم چیز دیگری است. جکسون و همکارانش در قالب پروژه‌ای با عنوان «مطالعه بتن‌های اقلیم دریایی روم باستان» به دقت ساختار میکروسکوپی نمونه‌های بتنی را که از دیوارها و بناهای به جا مانده در دریا جدا و جمع‌آوری شده بود بررسی کردند. به عقیده او این بتن‌های خارا بسیار شبیه ته‌نشست‌های آتشفشانی در محیط‌های زیر دریا است.

برخلاف ما که در ساخت بتن‌های امروزین محیط زیست را نادیده می‌گیریم، بتن‌های رومی از محیط بهره می‌برد. به گفته دانشمندان؛ بتن‌های رومی از بلورهای بسیار کوچک تشکیل شده‌ است. شاید دلیل از هم گسیخته نشدن این بتن‌ها همین بلور‌ها باشد. دانشمندان نمونه‌هایی از بتن‌های رومی را مورد آزمایش پیشرفته تصویربرداری و طیف‌سنجی قرار دادند. نتیجه آزمایش واکنش شیمیایی نادری را نشان داد و به همراه بلورها، ماده معدنی دیگری به نام فیلیپسیت به دست آمد. براون، که در آزمایش دخیل نبود نتیجه کار را «دستاوردی بسیار مهم» نامید. او این نتیجه را به  گاز زدن کیکی با عطر و طعم مرموز  تشبیه کرد که کیک‌پز در پختن آن از شکلات سیاه استفاده کرده و بر آن بود که در این مورد خاص آب دریا عنصر کلیدی سازنده بتن‌های رومی بوده است. به اعتقاد جکسون در حالی‌که آب دریا به درون شکاف‌های کوچک و ریز بتن‌های رومی تراوش می‌کند در واکنش با فیلیپسیت‌هایی که در سنگ‌های آتشفشانی یافت می‌شود منحر به تولید بلورها می‌شود. او تاکید می‌کند که پدید آمدن بلورهای موجود در این بتن‌ها بسیار دشوار است؛ چراکه دمای بسیار زیادی برای به وجود آمدن قطعه کوچکی از آن مورد نیاز است. جکسون همچنین خاطرنشان می‌کند که با کشف ساختار مواد روم باستان می‌توان بلورهایی ساخت که کاربرد صنعتی فراوانی دارد. این متخصص روم باستان با علم به اینکه رومیان برای ساخت موادشان از نوع خاصی خاکستر آتشفشانی  که در معدنی در ایتالیا بوده است بهره برده‌اند کوشیده است این بتن‌های بادوام را با استفاده از آب دریای سانفرانسیسکو و سنگ‌های آتشفشانی که در همه جا یافت می‌شود بازسازی کند. او در آزمایشگاه خود چندین نمونه از این سنگ‌ها را برای آزمایش واکنش‌های شیمیایی مشابه دارد.

اگر کوشش‌های جکسون موفق‌آمیز باشد بتن‌ همچنان می‌توانند در تاریخ بشر نقش محوری داشته باشد. همانگونه که او می‌گوید: «اگر هنوز کسی به ساخت دیوارهای دریایی علاقه‌مند باشد و مجبور شود از محیط‌های ساحلی محافظت کند باید از ساختار بتن‌های رومی بهره بگیرد. رومی‌ها هر چند مانند دنیای امروز از استیل‌های چندلایه برای ساخت دیوار استفاده نمی‌کردند اما دیوارهایی بسیار مستحکم و سخت می‌ساختند». دیوار‌هایی که هرگز نه به این زودی‌ها زوال میافتند نه دشمنی ماهوی با طبیعت داشتند.

افزودن دیدگاه

لطفا دیدگاه خود را بنویسید
لطفا نام خود را وارد کنید

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.