Bê tông của người La Mã, hay còn được gọi là Opus Caementicium, không chỉ là một hỗn hợp xây dựng bình thường, mà là kết quả của một phát minh vượt thời đại. Thành phần của nó bao gồm: đá vụn, vôi tôi, nước và đặc biệt là một loại tro núi lửa hiếm gọi là Pozzolana.

Pozzolana được khai thác từ khu vực xung quanh núi lửa Vesuvius, chứa nhiều silic và nhôm. Khi hòa trộn với vôi và tiếp xúc với nước biển, hỗn hợp này không chỉ rắn lại mà còn tiếp tục phát triển khoáng chất mới, làm khối bê tông cứng chắc hơn theo thời gian. Đây là điều mà bê tông xi măng hiện đại hoàn toàn không thể làm được.

Opus Caementicium được sử dụng nhiều trong các công trình xây dựng của La Mã. Ảnh: iStock.

Nhờ công nghệ này, người La Mã đã xây dựng nên những công trình “bất tử” như cảng Baiae ở Ý, nơi nghỉ dưỡng xa hoa của hoàng đế, hay cảng Caesarea Maritima tại Israel, được xây dựng dưới thời vua Herod.

Ở Caesarea Maritima, những trụ bê tông khổng lồ nằm dưới biển suốt hai thiên niên kỷ vẫn nguyên vẹn, bất chấp bão tố, động đất và sóng mặn xói mòn. Nghiên cứu cho thấy các khối bê tông này ngày càng trở nên bền chắc hơn, nhờ vào các tinh thể Tobermorite và Phillipsite hình thành tự nhiên trong lòng chúng.

Bê tông hiện đại, chủ yếu dựa trên xi măng Portland, rắn nhanh nhưng giòn, dễ nứt gãy khi bị thay đổi nhiệt độ, nước mặn xâm thực hoặc chịu lực kéo dài. Ngược lại, bê tông La Mã lại phản ứng chậm rãi, sinh ra khoáng chất mới, có khả năng tự vá các vết nứt li ti và gia cố cấu trúc từ bên trong.

Bê tông La Mã dưới biển vẫn còn nguyên vẹn. Ảnh: iStock.

Theo tiến sĩ Marie Jackson của Đại học Utah, người dẫn đầu nhóm nghiên cứu về lĩnh vực xây dựng, công nghệ này không chỉ bền hơn mà còn thân thiện với môi trường hơn nhiều so với xi măng hiện đại.

Sau khi Đế chế La Mã suy tàn, công thức pha trộn Opus Caementarium cũng dần thất truyền qua năm tháng. Các công trình thời Trung cổ quay lại sử dụng đá tảng, gạch và vữa yếu ớt. Mãi đến đầu thế kỷ 21, các nhà khoa học mới bắt đầu nghiên cứu sâu và nhận ra cơ chế tự phục hồi của bê tông La Mã.

La Mã nổi tiếng với những công trình tráng lệ. Ảnh: Getty Images.

Ngày nay, trong thời đại mà phát triển bền vững đang trở thành mục tiêu toàn cầu, nhiều dự án đang thử nghiệm loại bê tông mới dựa trên tro núi lửa và cảm hứng từ công nghệ La Mã, nhằm giảm thiểu khí thải CO₂ và tạo ra vật liệu bền vững hơn cho tương lai.

Dẫu đã hơn 2.000 năm trôi qua, những khối bê tông ngập sâu dưới sóng biển ở Baiae hay Caesarea vẫn vững vàng, như minh chứng cho sự khéo léo, tầm nhìn xa và khả năng hài hòa với tự nhiên của con người xưa, điều mà thế giới hiện đại vẫn cần phải học hỏi từng ngày.

Theo: National Geographic, American Mineralogist.