इन रसायनज्ञों ने कोड को लंबे समय तक चलने वाले रोमन कंक्रीट में तोड़ दिया
जनता से रिश्ता वेबडेस्क। मैसिक और उनके सहयोगी कंक्रीट, सीमेंट, बजरी, रेत और पानी का मिश्रण बनाने के लिए एक प्राचीन रोमन तकनीक को फिर से बनाने की कोशिश कर रहे थे। शोधकर्ताओं को संदेह था कि कुंजी "हॉट मिक्सिंग" नामक एक प्रक्रिया थी, जिसमें सीमेंट बनाने के लिए कैल्शियम ऑक्साइड के सूखे दानों को ज्वालामुखी की राख के साथ मिलाया जाता है, जिसे क्विकलाइम भी कहा जाता है। फिर पानी डाला जाता है।
गर्म मिश्रण, उन्होंने सोचा, अंततः एक सीमेंट का उत्पादन होगा जो पूरी तरह से चिकनी और मिश्रित नहीं था, बल्कि इसमें कैल्शियम युक्त छोटी चट्टानें थीं। वे छोटी-छोटी चट्टानें, जो रोमनों की कंक्रीट की इमारतों की दीवारों में सर्वव्यापी हैं, शायद इस बात की कुंजी हो सकती हैं कि उन संरचनाओं ने समय की बर्बादी को क्यों झेला है।
आधुनिक सीमेंट ऐसे नहीं बनता। बिना बुझे चूने की पानी के साथ प्रतिक्रिया अत्यधिक उष्माक्षेपी होती है, जिसका अर्थ है कि यह बहुत अधिक गर्मी पैदा कर सकता है - और संभवतः एक विस्फोट।
"हर कोई कहेगा, 'तुम पागल हो,' 'Masic कहते हैं।
लेकिन कोई बड़ा धमाका नहीं हुआ। इसके बजाय, प्रतिक्रिया ने केवल गर्मी पैदा की, जल वाष्प की एक नम आह - और एक रोमन जैसा सीमेंट मिश्रण जिसमें छोटे सफेद कैल्शियम युक्त चट्टानें थीं।
ठोस दीर्घायु के लिए रोमन नुस्खा को फिर से बनाने के लिए शोधकर्ता दशकों से कोशिश कर रहे हैं - लेकिन थोड़ी सफलता के साथ। यह विचार कि गर्म मिश्रण महत्वपूर्ण था एक शिक्षित अनुमान था।
मैसिक और उनके सहयोगियों ने रोमन वास्तुकार विटरुवियस और इतिहासकार प्लिनी के ग्रंथों पर ध्यान दिया था, जिसमें आगे बढ़ने के तरीके के बारे में कुछ सुराग दिए गए थे। उदाहरण के लिए, इन ग्रंथों में कच्चे माल के लिए सख्त विनिर्देशों का हवाला दिया गया है, जैसे कि चूना पत्थर जो बुझा हुआ चूना का स्रोत है, बहुत शुद्ध होना चाहिए, और गर्म राख के साथ बुझा हुआ चूना मिलाना और फिर पानी मिलाना बहुत अधिक गर्मी पैदा कर सकता है।
चट्टानों का उल्लेख नहीं किया गया था, लेकिन टीम को लग रहा था कि वे महत्वपूर्ण हैं।
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"प्रत्येक नमूने में हमने प्राचीन रोमन कंक्रीट को देखा है, आप इन सफेद समावेशन को पा सकते हैं," दीवारों में एम्बेडेड चट्टान के टुकड़े। कई सालों तक, मैसिक कहते हैं, उन समावेशन की उत्पत्ति स्पष्ट नहीं थी - शोधकर्ताओं को सीमेंट के अधूरे मिश्रण पर संदेह था, शायद। लेकिन ये वे अत्यधिक संगठित रोमन हैं जिनके बारे में हम बात कर रहे हैं। यह कितनी संभावना है कि "हर ऑपरेटर [था] ठीक से मिश्रण नहीं कर रहा था और हर एक [इमारत] में कोई दोष है?"
क्या होगा अगर, टीम ने सुझाव दिया, सीमेंट में ये समावेशन वास्तव में एक विशेषता थी, बग नहीं? शोधकर्ताओं ने इटली में प्रिवेर्नम के पुरातात्विक स्थल पर दीवारों में एम्बेडेड ऐसी चट्टानों के रासायनिक विश्लेषण से संकेत दिया कि निष्कर्ष बहुत कैल्शियम युक्त थे।
इसने इस संभावना का सुझाव दिया कि ये चट्टानें अपक्षय या भूकंप के कारण इमारतों की दरारों से खुद को ठीक करने में मदद कर सकती हैं। कैल्शियम की तैयार आपूर्ति पहले से ही हाथ में थी: यह घुल जाएगा, दरारों में रिस जाएगा और फिर से क्रिस्टलीकृत हो जाएगा। वोइला! निशान ठीक हो गया।
लेकिन क्या टीम इसे कार्रवाई में देख सकती है? पहला कदम गर्म मिश्रण के माध्यम से चट्टानों को फिर से बनाना था और आशा है कि कुछ भी विस्फोट नहीं हुआ। चरण दो: रोमन-प्रेरित सीमेंट का परीक्षण करें। टीम ने हॉट मिक्सिंग प्रोसेस के साथ और उसके बिना कंक्रीट बनाया और उनका साथ-साथ परीक्षण किया। कंक्रीट का प्रत्येक ब्लॉक आधे में टूट गया था, टुकड़ों को थोड़ी दूरी पर रखा गया था। फिर दरार के माध्यम से पानी का रिसाव किया गया यह देखने के लिए कि रिसाव बंद होने में कितना समय लगता है।
"परिणाम आश्चर्यजनक थे," मैसिक कहते हैं। गर्म मिश्रित सीमेंट वाले ब्लॉक दो से तीन सप्ताह में ठीक हो जाते हैं। गर्म मिश्रित सीमेंट के बिना उत्पादित कंक्रीट कभी ठीक नहीं होता, टीम 6 जनवरी को साइंस एडवांस में रिपोर्ट करती है।
रेसिपी को क्रैक करना ग्रह के लिए वरदान हो सकता है। उदाहरण के लिए, पैंथियॉन और इसके बढ़ते, विस्तृत ठोस गुंबद लगभग 2,000 साल खड़े हैं, जबकि आधुनिक कंक्रीट संरचनाओं में शायद 150 साल का जीवनकाल है, और यह सबसे अच्छा मामला परिदृश्य है (एसएन: 2/10/12)। और रोमनों के पास अपनी संरचनाओं को मजबूत करने के लिए स्टील रीइन्फोर्समेंट बार नहीं थे।
कंक्रीट संरचनाओं के अधिक लगातार प्रतिस्थापन का अर्थ है अधिक ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन। कंक्रीट निर्माण वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड का एक बड़ा स्रोत है, इसलिए लंबे समय तक चलने वाले संस्करण उस कार्बन फुटप्रिंट को कम कर सकते हैं। "हम इस सामग्री का प्रति वर्ष 4 गीगाटन बनाते हैं," मैसिक कहते हैं। यह निर्माण उत्पादित कंक्रीट के प्रति मीट्रिक टन के रूप में 1 मीट्रिक टन CO2 का उत्पादन करता है, जो वर्तमान में वार्षिक वैश्विक CO2 उत्सर्जन का लगभग 8 प्रतिशत है।
फिर भी, मैसिक कहते हैं, कंक्रीट उद्योग परिवर्तन के लिए प्रतिरोधी है। एक बात के लिए, जाने-माने यांत्रिक गुणों के साथ नए रसायन विज्ञान को एक आजमाए हुए और सच्चे मिश्रण में पेश करने के बारे में चिंताएँ हैं। लेकिन "उद्योग में प्रमुख अड़चन लागत है," वे कहते हैं। कंक्रीट सस्ता है, और कंपनियां खुद को प्रतिस्पर्धा से बाहर नहीं रखना चाहती हैं।
शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि इस तकनीक को फिर से शुरू करना जो समय की कसौटी पर खरी उतरी है, और जिसमें निर्माण के लिए थोड़ी अतिरिक्त लागत शामिल हो सकती है, इन दोनों चिंताओं का जवाब दे सकती है। वास्तव में, वे इस पर बैंकिंग कर रहे हैं: मैसिक और सेवर
