L'énigme du béton romain antique, David Moore, PE

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Résoudre l'énigme du béton antique se composait de deux études: l'une compréhension de la chimie, et l'autre a été déterminant la mise en place du béton ancien. Pour comprendre sa composition chimique, il faut remonter dans le temps bien avant Moïse. Les gens du Moyen-Orient ont fait des murs pour leurs fortifications et les maisons en martelant l'argile humide entre les formes, souvent appelé le travail de pisé. Pour protéger les surfaces de l'argile contre l'érosion, les anciens ont découvert qu'un revêtement humide de calcaire fin, blanc, brûlé se combiner chimiquement avec les gaz présents dans l'air pour donner un protecteur dur évité. Nous ne pouvons que deviner que l'événement de la découverte concrète pseudo a eu lieu 200 ans avant Jésus-Christ quand un revêtement de chaux a été appliquée sur un mur de cendres volcaniques, pouzzolane près de la ville de Pozzuoli en Italie.

Une réaction chimique a eu lieu entre les produits chimiques dans la paroi de la cendre volcanique (silice et de petites quantités d'alumine et de l'oxyde de fer) et la couche de chaux (hydroxyde de calcium) appliquée sur la paroi. Plus tard, ils ont constaté que le mélange d'un peu de cendres volcaniques dans une poudre fine avec la chaux humide fait une couche plus épaisse, mais elle a aussi produit un produit durable qui pourrait être immergé dans quelque chose de l'eau que le produit de plâtre de chaux humide et de sable ordinaire ne pouvait pas correspondre .

Expliquer la mise en place du béton antique résolu la deuxième partie de l'énigme. Sans le savoir, la recherche par le Bureau of Reclamation a joué un rôle clé. La chimie seule ne fera pas bon béton. Les gens font bon béton, et le Bureau of Reclamation a revendiqué la renommée de cette expertise. Bien qu'un nouveau produit en béton appelé rouleau en béton compacté a été crûment mis au point, les raffinements de Reclamation fait un candidat économique pour la construction du barrage. En 1987, le Bureau de la force de l'ingénierie astucieuse de Reclamation a construit le grand barrage Upper Stillwater en béton compacté au rouleau dans l'Utah est. Ce béton était composé d'un mélange de 40 pour cent du ciment Portland et 60 pour cent des cendres volantes, un sous-produit des centrales électriques. Par hasard, les cendres volantes contenait les mêmes composés de silice amorphe comme les cendres des volcans explosifs. Et le ciment Portland hydraté libéré le composant de calcium reconnu dans la partie de la chaux de l'ancienne formule de béton.

Lorsque le Bureau of Reclamation mélangé ces deux parties pour leur barrage, un gel de collage a été formé pour attacher des morceaux de roche inertes de la trappe ensemble. Les roches ont été utilisés comme matériau de remplissage fort bien de la même manière que celle utilisée dans les pratiques concrètes standard. Ainsi, nous pouvons facilement relier les molécules d'hydroxyde de calcium du ciment Portland à celle de l'ancienne chaux humide, et la silice amorphe de la pouzzolane cendres volantes à la silice amorphe de la pouzzolane volcanique. Ainsi, nous avons établi une relation raisonnable pour les éléments en béton qui rendent le gel pour les béton moderne et ancienne.

La similitude des ingrédients du béton ancien et moderne a été expliqué, mais il y a plus. Des études du processus de placement sont très importants dans la fabrication du béton durable. Le Bureau of Reclamation mélangé leurs composants (ciment, cendres et roches) avec aussi peu d'eau que possible de donner une raideur, « sans affaissement » en béton; étaler en couches sur le barrage; et pilonné en place par les grands rouleaux vibrants pour faire une nouvelle classe de béton.