Struktur megah zaman kuno Rom yang bertahan beribu tahun membuktikan bahawa jurutera dan ilmuan Rom pada zaman itu sangat genius sehingga dapat membina struktur konkrit yang bertahan dalam tempoh yang sangat lama sehingga sekarang.
Persoalannya ialah, bagaimanakah binaan yang kukuh itu dapat dilakukan dan berdiri teguh selama lebih 2000 tahun.
Bahan konkrit zaman Rom telah terbukti lebih tahan lama jika hendak dibandingkan dengan keadaan konkrit zaman moden yang semakin merosot dalam beberapa dekat.
Dalam kajian terbaru, para ilmuwan dan saintis telah menemukan bahan tambahan rahsia yang mungkin telah digunakan oleh orang pada zaman Rom untuk membuat struktur konkrit menjadi sangat tahan lama malah, dapat dibina di kawasan-kawasan yang berisiko tinggi seperti pelabuhan dan zon gempa bumi.
Pasukan penyelidik dari Amerika Syarikat, Itali, dan Switzerland telah membuat kajian terhadap sampel konkrit yang berumur 2,000 tahun itu yang diambil daripada dinding tembok bandar di tapak arkeologi Privernum, Itali. Sampel ini mempunyai komposisi yang sama dengan konkrit lain yang ditemui di seluruh Empayar Rom.
Kajian itu telah menemukan bahawa terdapat ketulan putih di dalam konkrit itu yang disebut sebagai lime clasts, yang membolehkan konkrit itu untuk memulihkan sendiri retakan yang terbentuk dari semasa ke semasa. Ketulan putih ini sebelumnya telah dianggap sebagai satu bukti pencampuran yang tidak kemas atau bahan mentah yang berkualiti rendah. Bagaimana pun, hasil penemuan terbaru itu menunjukkan bahawa ketulan putih itu sebenarnya merupakan bahan yang penting dalam konkrit zaman Rom.
Admir Masic, profesor madya kejuruteraan awam dan alam sekitar di Institut Teknologi Massachusetts berkata, adalah sukar untuk mengatakan yang jurutera Rom tidak melakukan kerja dengan sangat baik kerana struktur ini menunjukkan bahawa mereka telah melakukan kerja-kerja konkrit dengan sangat teliti.
Katanya lagi, para ilmuan Rom telah menyediakan satu adunan yang tepat dan menetapkannya pada tapak pembinaan di seluruh empayar Rom. Ini bermakna, terdapat satu standard yang ditetapkan untuk kerja-kerja pembinaan di seluruh empayar Rom.
Penemuan terbaru itu diharap dapat membantu dalam pembuatan konkrit masa kini untuk membuat binaan konkrit yang lebih baik dan memberikan impak yang sangat positif kepada industri pembinaan konkrit.
Kelopak kapur (Lime Clasts) dan ketahanan konkrit
Konkrit pada asasnya ialah batu atau batu tiruan, dibentuk dengan mencampurkan simen, agen pengikat yang biasanya diperbuat daripada batu kapur, air, agregat halus (pasir atau batu hancur halus ) dan agregat kasar (kerikil atau batu hancur).
Menurut Masic, dalam teks-teks Rom kuno, disarankan untuk menggunakan slaked lime (apabila kapur pertama digabungkan dengan air sebelum dicampurkan) dalam agen pengikat, dan itulah sebabnya para ilmuan menganggap bahwa inilah cara pembuatan konkrit Rom kuno.
Dengan kajian seterusnya, penyelidik menyimpulkan bahawa lime clasts timbul kerana penggunaan kapur tohor atau kalsium oksida – bentuk batu kapur kering yang paling reaktif, dan berbahaya – semasa mencampurkan konkrit, sebagai ganti atau sebagai tambahan kepada slaked lime.
Setelah melakukan kajian lanjut, para penyelidik menyimpulkan bahawa lime clasts muncul akibat penggunaan kapur tohor (kalsium oksida) – bentuk batu kapur yang paling reaktif dan berbahaya – semasa mencampur konkrit, sebagai ganti atau sebagai tambahan kepada kapur sirih. Oleh itu, kapur tohor atau kalsium oksida adalah bahan yang digunakan dalam pencampuran konkrit Rom kuno yang memungkinkan pembentukan lime clasts yang membantu konkrit menjadi lebih tahan lama.
Analisis tambahan terhadap konkrit itu menunjukkan bahawa lime clasts terbentuk pada suhu ekstrem yang dijangkakan daripada penggunaan kapur tohor (kalsium oksida), dan “pencampuran panas” adalah kunci kepada ketahanan konkrit tersebut. Ini bermaksud bahawa semasa pencampuran konkrit, kapur tohor (kalsium oksida) digunakan pada suhu yang sangat tinggi, menghasilkan campuran yang sangat panas. Suhu tinggi ini membolehkan campuran terbentuk dengan cepat dan membentuk lime clasts, yang menyumbang kepada kekuatan dan keketahanan konkrit. Dengan cara ini, konkrit Rom kuno mempunyai daya tahan yang tinggi terhadap cuaca, karat dan kebocoran air yang merupakan faktor-faktor utama yang merosakkan bahan binaan.
“Manfaat pencampuran panas adalah dua kali ganda, ” kata Masic
“Pertama, apabila keseluruhan konkrit dipanaskan pada suhu tinggi, ia membenarkan bahan kimia yang tidak mungkin berlaku jika anda hanya menggunakan slaked lime, menghasilkan sebatian berkaitan suhu tinggi yang tidak akan terbentuk sebaliknya. Kedua, peningkatan suhu ini dengan ketara mengurangkan pengawetan dan penetapan kerana semua tindak balas dipercepatkan, membolehkan pembinaan yang lebih cepat.”
Untuk emastikan bahawa lime clasts benar-benar bertanggungjawab terhadap tindak balas itu iaitu membaiki dirinya sendiri, mereka melakukan eksperimen dengan membuat 2 sampel konkrit.
Pertama, konkrit yang mengikut rumusan Rom kuno dan kedua, konkrit yang dibuat mengikut piawaian moden. Kemudian, konkrit itu dipecahkan. Selepas dua minggu, hasil kajian menunjukkan bahawa air tidak dapat mengalir melalui konkrit yang dibuat dengan adunan Rom kuno sebaliknya, ia terus melalui kepingan konkrit yang dibuat tanpa quicklime. Ini menunjukkan bahawa penggunaan quicklime memainkan peranan penting dalam ketahanan dan ketumpatan konkrit Rom kuno.
Penemuan itu menunjukkan bahawa lime clasts dapat larut ke dalam retakkan dan mengkristal semula selepas terdedah kepada air, memulihkan retakkan yang dihasilkan oleh keadaan cuaca sebelum ia merebak. Para penyelidik berkata bahawa potensi penyembuhan diri ini boleh membuka jalan untuk menghasilkan konkrit moden yang lebih tahan lama dan lebih lestari. Langkah seperti ini akan mengurangkan jejak karbon konkrit, yang menyumbang sehingga 8% daripada gas rumah hijau global.
Selama bertahun-tahun, penyelidik berpendapat bahawa abu gunung berapi dari kawasan Pozzuoli, di Teluk Naples, adalah punca yang menjadikan konkrit Rom begitu kuat. Abu jenis ini diangkut merentasi empayar Rom yang luas untuk digunakan dalam pembinaan, dan digambarkan sebagai bahan utama dalam pembinaan konkrit dalam catatan oleh arkitek dan sejarawan pada waktu itu.
Masic menyatakan bahawa kedua-dua komponen itu penting dalam pembinaan konkrit Rom kuno, tetapi bahan kapur sering kali diabaikan atau tidak diberikan perhatian yang sepatutnya dalam penyelidikan masa lalu.
- Sumber: CNN
- Image by wirestock on Freepik
About The Author
