วิหารหรือนกฟีนิกซ์? เฉลยปริศนาวิหารยุคโรมันอยู่มาเป็นพันปี เพราะมันซ่อมตัวเองได้

รู้หรือไม่ว่าถ้ายึดตามวัตดุดิบ โครงสร้างพื้นฐานของสถาปัตยกรรมในยุคอารยธรรมโรมันโบราณนั้นเหมือนกับในปัจจุบัน นั่นคือมีการใช้คอนกรีตเป็นหลัก

แต่เคยสงสัยไหม ว่าทำไมที่อยู่อาศัยในยุคนี้ที่อย่างเก่งก็มีอายุแค่หลายสิบปี ต่างกับหลายอาคารจากยุคโรมันโบราณที่แม้จะผ่านเวลามา 2,000 ปี ก็ยังคงตั้งตระหง่านให้เราได้ยลโฉม ไม่บุบสลายลงไปตามกาลเวลาแต่อย่างใด

เอาเข้าจริงประเด็นดังกล่าวเป็นที่สงสัยสำหรับนักวิชาการหลายแขนงอยู่เหมือนกัน ไม่ว่าจะกับทั้งนักประวัติศาสตร์ สถาปนิก ไปจนถึงนักเคมีอย่าง แอดเมียร์ มาซิค (Admir Masic) แห่ง MIT ซึ่งเป็นเขาและทีมนี่เองที่ริเริ่มงานวิจัยโครงสร้างทางเคมีของวัตถุดิบที่ใช้ในการสร้างอาคารในยุคโรมันโบราณ จนได้ผลลัพธ์ตีพิมพ์เมื่อไม่กี่อาทิตย์ก่อน

โดยหนึ่งในหัวข้อสำคัญของรายงานโดยมาซิคและคณะ ได้กล่าวไว้ว่า สาเหตุที่ทำให้สถาปัตยกรรมบางแห่งในยุคโรมันโบราณอยู่มาได้นานขนาดนี้ นั่นเป็นเพราะสิ่งก่อสร้างดังกล่าวสร้างขึ้นโดยคอนกรีตที่ ‘สามารถซ่อมแซมตัวเองได้’

จากงานวิจัยพวกเขาได้อธิบายขั้นตอนไว้อย่างละเอียด ว่าทีมงานได้เก็บตัวอย่างคอนกรีตจากผนังในเมืองโบราณพริเวอร์นัม (Privernum) เป็นหลัก (ซึ่งคล้ายกับอาคารจากยุคโรมันโบราณอื่นๆ) หลังจากนั้นทีมวิจัยจะนำชิ้นตัวอย่างมาวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีเพื่อเฉลยข้อสงสัย และหลังจากศึกษาอยู่นาน พวกเขาก็ได้ค้นพบปริศนาของความยั่งยืนนี้ นั่นคือก้อนแคลเซียมสีขาวเล็กๆ ที่ซ่อนอยู่ หรือที่เรารู้จักกันในนาม ‘ปูนขาว’ นั่นเอง

“ในการค้นคว้าก่อนหน้า เราสันนิษฐานกันว่าปูนขาวที่มีอยู่นั้นมาจากการที่ชาวโรมันผสมคอนกรีตได้ไม่ดีพอ แต่สำหรับผมเอง กับชาวโรมันที่ประณีตขนาดนั้น ผมจึงไม่คิดว่านั่นเกิดจากความไม่ตั้งใจ ทีมวิจัยของเราจึงลองเอาปูนขาวเป็นสมมติฐาน เพื่อหาว่ามันทำหน้าที่อันสำคัญอย่างไรต่อกระบวนการนี้” มาซิค กล่าว ซึ่งจากการวิเคราะห์นี้เองที่ทำให้พวกเขาเจอกระบวนการที่ซ่อนอยู่เบื้องหลัง

ทีมวิจัยสันนิษฐานว่า ในยุคโรมันโบราณ วิศวกรน่าจะตั้งใจผสมปูนขาวเข้าไปในคอนกรีต เพียงแต่ปูนขาวที่ใช้นั้นจะต้องเป็นแบบแห้ง ไม่ใช่แบบที่ผสมกับน้ำก่อน เพื่อให้พอไปอยู่ในคอนกรีต มันจะทำปฏิกิริยาเคมีจนเกิดเป็นผนึกแคลเซียมเล็กๆ ที่ผสมอยู่ภายใน โดยเจ้าผลึกนี้เองที่จะทำหน้าที่ซ่อมแซมโครงสร้างเมื่ออาคารเกิดรอยร้าว

กล่าวคือเมื่อมีรอยแตกขั้นต้นที่ยังไม่ได้บานปลายเมื่ออาคารเหล่านั้นเจอกับน้ำที่มาจากฝนน้ำจะเข้าไปในรอยแตกของคอนกรีตและทำปฏิกิริยากับผลึกแคลเซียมเล็กๆที่ว่าเกิดเป็นสารละลายใหม่ที่จะทำปฏิกิริยากับโครงสร้างโดยรอบจนสามารถอุดรอยแตกแถมเสริมความแข็งแกร่งให้กับโครงสร้างได้อีกต่างหาก

และไม่ใช่แค่ตั้งข้อสังเกตเปล่าๆ เพราะทีมของมาซิคยังพิสูจน์ข้อสันนิษฐาน โดยการจำลองคอนกรีตแบบในยุคโรมันโบราณขึ้นมาใหม่ พร้อมทำการทุบและทดลองให้น้ำไหลผ่านเป็นเวลา 30 วัน จนพวกเขาได้พบว่า การผสมปูนขาวลงไปนี้สามารถอุดรอยรั่วที่เกิดจากการทุบได้จริง ต่างกับคอนกรีตในยุคปัจจุบันที่ยังคงมีน้ำไหลผ่านได้

แน่นอนว่าพอเจอผลลัพธ์ที่เป็นดั่งคำเฉลยนี้ นักประวัติศาสตร์ก็ได้แต่ยินดีไปตามๆ กัน แต่สำหรับตัวของมาซิคเอง เขายังคาดหวังผลให้ไปไกลกว่านั้น โดยคาดหวังว่าองค์ความรู้ใหม่ที่ได้อาจนำไปสู่การสร้างเทคโนโลยีคอนกรีตสมัยใหม่ที่ทำให้ที่พักอาศัยอยู่คงทนนาน รวมถึงผลระยะยาวในแง่ของการลดการผลิตเพื่อแก้ไขปัญหาการปล่อยก๊าซเรือนกระจกด้วย

อ้างอิง

• ‘Self-Healing’ Concrete May Have Preserved Ancient Roman Structures.  https://bit.ly/3QS4ho4