أثناء الحفريات في بومبي، تم العثور على موقع بناء يعود تاريخه إلى 2000 عام. لقد “تجمد” إلى الأبد بسبب ثوران بركان فيزوف، مما جعل من الممكن أخيرًا معرفة كيفية خلط الرومان القدماء للخرسانة بالضبط.

ودُفنت مدينة بومبي، التي تقع بالقرب من نابولي الحديثة، وحفظت تحت طبقة من الرماد البركاني في عام 79 بعد الميلاد. بدأت أعمال التنقيب في هذا الموقع في ثمانينيات القرن التاسع عشر، لكنها توقفت ولم يتم استئنافها إلا في أوائل عام 2023 كجزء من مشروع جديد واسع النطاق.

خلال العمل الجديد، اكتشف علماء الآثار موقع بناء محفوظًا بشكل كامل تقريبًا. على جدرانه كانت هناك ملاحظات تحتوي على جدول العمل وحسابات المواد. كما تم العثور على أدوات خرسانية وأكوام من الجير الحي وبلاط الأسطح المعاد تدويره.

موقع البناء Mothballed

وقد اندهش العلماء من “الحفظ الاستثنائي” لهذا الجسم، كما اعترف المشارك في الدراسة أدمير ماسيك من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ووفقا له، أتاحت الحفريات فرصة لدراسة الأساليب الرومانية القديمة في العمل بالخرسانة بطريقة “لا يمكن إعادة إنتاجها في المختبرات”.

وقال ماسيتش: “تم العثور على المواد في الحالة التي عثرت عليها بالضبط أثناء ثوران البركان، مما حافظ حرفياً على المدينة في الوقت المناسب. أثناء العمل، كان لدي شعور خاص للغاية، كما لو أنني عدت إلى عام 79 بعد الميلاد ووقفت جنباً إلى جنب مع العمال الذين كانوا يخلطون ويضعون الملاط”.

ونشرت نتائج الدراسة في اتصالات الطبيعة. لقد أظهروا أنه يجب إعادة النظر في الأفكار الراسخة حول تكنولوجيا الخرسانة الرومانية.

وبحسب النصوص التاريخية، استخدم الرومان الجير المطفأ (هيدروكسيد الكالسيوم) في صناعة الخرسانة، حيث تم خلطه بالماء قبل إضافة مكونات أخرى مثل الرماد البركاني.

ومع ذلك، يُظهر التحليل الكيميائي لأكوام المواد الجافة والمختلطة مسبقًا الموجودة في موقع بناء في بومبي أن البناة القدماء استخدموا بالفعل طريقة “ساخنة” باستخدام الجير الحي، وهو أكسيد الكالسيوم. أولاً قاموا بخلطه مع جميع المكونات الأخرى (الرماد البركاني أو معدن يسمى بوزولانا)، وبعد ذلك فقط تمت إضافة الماء. في هذه الحالة، تسبب التفاعل الكيميائي في تسخين الخليط أثناء تصلبه.

سر الخرسانة القديمة

وأوضح الباحث: “تشير بياناتنا إلى أن الجير الحي لعب دورًا رئيسيًا في إنتاج الخرسانة الإنشائية. وقد استخدموا الجير المطفأ، كقاعدة عامة، لإنهاء الملاط والجص، حيث كانت اللدونة والسطح الأملس مهمين”.

ومن مزايا الطريقة “الساخنة” أن شظايا الجير ما يسمى أنيق، تبقى في الخرسانة المتصلبة. وهذا يضمن الشفاء الذاتي المستمر للشقوق والعيوب الهيكلية البسيطة.

وقال ماسيك: “تعمل الكتل الجيرية كمستودعات للكالسيوم. فهي تذوب وتتبلور مرة أخرى في المسام والشقوق أو تتفاعل مع الرماد البركاني، مما يعزز البنية الدقيقة للخرسانة”.

ووفقا له، فإن عامل الخرسانة الحديث سيفهم عملية العمل في موقع البناء في بومبي ويمكنه البدء في العمل على الفور تقريبا: “الكيمياء هنا قديمة، ولكن الحرفة نفسها يمكن التعرف عليها”.