মহৎ মহিলার সমাধি প্রাচীন রোমের উচ্চ-শক্তি কংক্রিটের নতুন রহস্য প্রকাশ করে

রোমের অনেক বিখ্যাত পর্যটন আকর্ষণের মধ্যে, ভায়া অ্যাপিয়া বরাবর একটি চিত্তাকর্ষক 2000 বছরের পুরানো সমাধি রয়েছে। ক্যাসিলিয়া মেটেলার সমাধি, একজন সম্ভ্রান্ত মহিলা যিনি খ্রিস্টীয় প্রথম শতাব্দীতে বসবাস করতেন। লর্ড বায়রন তাদের মধ্যে ছিলেন যারা কাঠামোর প্রশংসা করেছিলেন, এমনকি তার মহাকাব্যে এটি উল্লেখ করেছিলেন চাইল্ড হ্যারল্ডের হজ যাত্রা (1812-1818)। বিজ্ঞানীরা এখন সমাধি নির্মাণে ব্যবহৃত প্রাচীন কংক্রিটের নমুনা বিশ্লেষণ করছেন এবং তাদের ফলাফল বর্ণনা করছেন নিবন্ধটি প্রকাশিত হয়েছিল অক্টোবরে আমেরিকান সিরামিক সোসাইটির জার্নালে ড.

“Va Appia Antica-তে এই অত্যন্ত উদ্ভাবনী এবং কঠিন স্মৃতিস্তম্ভ এবং ল্যান্ডমার্কের নির্মাণ তা দেখায় [Caecilia Metella] অত্যন্ত সম্মানিত ছিল” সহ-লেখক মেরি জ্যাকসন ড, ভূপদার্থবিদ্যা উটাহ বিশ্ববিদ্যালয়. “এবং 2050 এর পরে, কংক্রিট ফ্যাব্রিক একটি শক্তিশালী এবং কঠিন উপস্থিতি প্রতিফলিত করে।”

আজকের হিসাবে পোর্টল্যান্ড সিমেন্ট (আধুনিক কংক্রিটের প্রধান উপাদান), প্রাচীন রোম কংক্রিট মূলত আধা-তরল দ্রবণ এবং দ্রবণের মিশ্রণ ছিল। পোর্টল্যান্ড সিমেন্ট সাধারণত চুনাপাথর এবং কাদামাটি (পাশাপাশি বেলেপাথর, ছাই, চক এবং লোহা) গরম করে তৈরি করা হয়। ফলস্বরূপ ক্লিঙ্কারটি তারপরে একটি সূক্ষ্ম পাউডারে গ্রাউন্ড করা হয়, সামান্য জিপসাম যোগ করা হয় – এটি একটি মসৃণ, সমতল পৃষ্ঠ পেতে ভাল। যাইহোক, রোমান কংক্রিট তৈরি করতে ব্যবহৃত সমষ্টি একটি মুষ্টি আকারের পাথর বা ইট দিয়ে গঠিত।

তার গ্রন্থে স্থাপত্য (প্রায় 30), রোমান স্থপতি এবং প্রকৌশলী ভিট্রুভিয়াস দাফনের কাঠামোর জন্য কীভাবে কংক্রিটের দেয়াল তৈরি করা যায় যা ধ্বংসস্তূপে না পড়ে দীর্ঘ সময়ের জন্য দাঁড়িয়ে থাকতে পারে সে সম্পর্কে লিখেছেন। তিনি সুপারিশ করেছিলেন যে দেয়ালগুলি কমপক্ষে দুই ফুট পুরু বা “বর্গাকার লাল পাথর, বা ইট বা লাভা” দিয়ে তৈরি। ইট বা আগ্নেয়গিরির শিলা সমষ্টিকে একটি দ্রবণ দিয়ে আবদ্ধ করা উচিত যাতে ভেজা চুন এবং ছিদ্রযুক্ত কাঁচের টুকরো এবং আগ্নেয়গিরির অগ্ন্যুৎপাতের স্ফটিক (আগ্নেয়গিরির টেফ্রা নামে পরিচিত) থাকে।

জ্যাকসন বহু বছর ধরে প্রাচীন রোমান কংক্রিটের অস্বাভাবিক বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করছেন। উদাহরণস্বরূপ, তিনি এবং বেশ কয়েকজন সহকর্মী বিশ্লেষিত কংক্রিট গঠনে ব্যবহৃত মর্টার ট্রাজান বাজার, 100-110 খ্রিস্টাব্দের মধ্যে নির্মিত (সম্ভবত বিশ্বের প্রাচীনতম শপিং সেন্টার)। তারা বিশেষত উপাদানের বাঁধাই পর্যায়ে ব্যবহৃত “আঠালো” সম্পর্কে আগ্রহী ছিল: ক্রিস্টাল-সমৃদ্ধ ক্যালসিয়াম-অ্যালুমিনিয়াম-সিলিকেট-হাইড্রেট (CASH)। stratlingite. তারা দেখেছে যে স্ট্র্যাটলিংটাইট স্ফটিকগুলি দ্রবণে মাইক্রো-ফাটল গঠন এবং বিস্তারকে বাধা দেয়, যা কাঠামোতে আরও বড় ফ্র্যাকচার হতে পারে।

2017 সালে, জ্যাকসন সহ-লেখক কাগজ কংক্রিটের বিশ্লেষণ যা ইতালির ভূমধ্যসাগরীয় উপকূলে সমুদ্রের দেয়ালের ধ্বংসাবশেষ গঠন করে তা কঠোর সামুদ্রিক পরিবেশ সত্ত্বেও দুই সহস্রাব্দ। নোনা জলের অবিরাম ঢেউ দেয়ালে আঘাত করলে অনেক আগেই আধুনিক কংক্রিটের দেয়াল ধ্বংস হয়ে যেত, কিন্তু বাস্তবে রোমান সাগরের দেয়াল আরও শক্তিশালী হয়ে উঠেছে।

জ্যাকসন এবং তার সহকর্মীরা আবিষ্কার করেছিলেন যে এই দীর্ঘায়ুর রহস্য একটি বিশেষ রেসিপিতে রয়েছে যা বিরল স্ফটিক এবং ছিদ্রযুক্ত খনিজগুলিকে একত্রিত করে। বিশেষ করে, সামুদ্রিক জলের সংস্পর্শে কংক্রিটের অভ্যন্তরে রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটায় এবং আগ্নেয়গিরির ছাইতে পাওয়া সাধারণ খনিজ ফিলিপসাইট থেকে অ্যালুমিনিয়াম টোবারমোরাইট স্ফটিক তৈরি করে। শিলাগুলির সাথে সংযুক্ত স্ফটিকগুলি আবারও ফাটল গঠন এবং বিস্তারকে বাধা দেয় যা অন্যথায় কাঠামোগুলিকে দুর্বল করে দেবে।

এইভাবে, স্বাভাবিকভাবেই, জ্যাকসন ক্যাসিলিয়া মেটেলার সমাধিতে আগ্রহী হয়ে ওঠেন, যা অ্যাপিয়ান রোডের সেরা সংরক্ষিত স্মৃতিস্তম্ভগুলির মধ্যে একটি হিসাবে বিবেচিত হয়। জ্যাকসন 2006 সালের জুনে বিশ্লেষণের জন্য মর্টারের ছোট নমুনা নেওয়ার সময় কবরটি পরিদর্শন করেছিলেন। যদিও তীর্থযাত্রার দিনটি বেশ গরম ছিল, তবুও তিনি স্মরণ করেন যে একবার সমাধির করিডোরে প্রবেশ করার সময় বাতাস ছিল খুব শীতল এবং আর্দ্র। “বৃত্তাকার কাঠামোর খোলা কেন্দ্রে কবুতরের ঝাঁকুনি ছাড়া পরিবেশটি খুব শান্ত ছিল” জ্যাকসন ড.

সম্ভ্রান্ত ক্যাসিলিয়া মেটেলা সম্পর্কে প্রায় কিছুই জানা যায় না, যার দেহাবশেষ একবার সমাধিতে সমাহিত করা হয়েছিল, রোমান কনসালের কন্যা ছাড়া। কুইন্টাস কেসিলিয়াস মেটেলাস ক্রেটিকাস. সে বিবাহ করেছে মার্কাস লিসিনিয়াস ক্রাসাস, যার পিতা (একই নামের) এর অংশ ছিল প্রথম Triumvirate, এক্সাথে জুলিয়াস সিজার এবং গ্রেট পম্পেই. সম্ভবত, এটি তার ছেলে ছিল – তারও একটি নাম আছে মার্কাস লিসিনিয়াস ক্রাসাসকেন ঐতিহাসিকদের পারিবারিক গাছের সন্ধান করা সহজ করা উচিত?

Palazzo Farnese-তে সংরক্ষিত মার্বেল সারকোফ্যাগাস Caecilia Metella এর সমাধি থেকে বলে মনে করা হয়, কিন্তু সম্ভবত এটি কোনো মহীয়সী মহিলার অন্তর্গত নয়, কারণ এটি 180-190 খ্রিস্টাব্দের। উপরন্তু, মহিলার মৃত্যুর সময় দাহ করা একটি সাধারণ প্রথা ছিল এবং ঐতিহাসিকরা বিশ্বাস করেন যে সমাধি কক্ষে সম্ভবত এক ধরনের সারকোফ্যাগাস ছিল, যা একসময় কবর দেওয়ার পাত্র ছিল।

জ্যাকসন এবং তার সহকর্মীদের মতো বিজ্ঞানীদের কাছে সমাধিটির গঠন অত্যন্ত আগ্রহের বিষয়। সমাধিটি একটি পাহাড়ের উপর অবস্থিত। বর্গাকার পডিয়ামের উপরে একটি নলাকার রোটুন্ডা রয়েছে এবং এর পিছনে 14 শতকে নির্মিত একটি দুর্গ রয়েছে। বাইরে একটি ফলক রয়েছে যাতে লেখা আছে, “ক্যাসিলিয়া মেটেলায়া, কুইন্ট ক্রেটিকের কন্যা।” [and wife] ক্রাসাস।”

ভিত্তিটি আংশিকভাবে এটির উপর নির্মিত টাফ রক (চাপযুক্ত আগ্নেয়গিরির ছাই) এবং প্রাচীন স্রোতের লাভা শিলা যা একসময় প্রায় 260,000 বছর আগে এলাকাটিকে ঢেকে রেখেছিল। পডিয়াম এবং রোটুন্ডা উভয়ই কংক্রিটের বেশ কয়েকটি পুরু স্তর দ্বারা গঠিত, কংক্রিটের স্তরগুলি তৈরি এবং শক্তিশালী করার সময় একটি ফ্রেম হিসাবে ট্র্যাভারটাইন ব্লক দ্বারা বেষ্টিত। দুর্গের দেয়াল 24 ফুট পুরু। প্রাথমিকভাবে, শীর্ষটি একটি শঙ্কুযুক্ত মাটির ঢিবি ছিল, কিন্তু পরে মধ্যযুগীয় যুদ্ধ দেয়াল দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়।

সমাধির পাথরের মাইক্রোস্ট্রাকচারটি ঘনিষ্ঠভাবে দেখার জন্য, জ্যাকসন এমআইটি সহকর্মী লিন্ডা সেমুর এবং অ্যাডমির ম্যাসিকের পাশাপাশি লরেন্স বার্কলে ল্যাবের নোবুমিচি তামুরার সাথে দলবদ্ধ হন। তামুরা নমুনা বিশ্লেষণ করেছেন উন্নত আলোর উৎসএটি তাদের নমুনার বিভিন্ন খনিজ এবং তাদের অভিযোজন উভয় সনাক্ত করতে সাহায্য করেছিল। ALS রশ্মি লাইন শক্তিশালী মাইক্রোন-আকারের এক্স-রে তৈরি করে যা তামুরার নমুনার সম্পূর্ণ পুরুত্ব ভেদ করতে পারে। দলটি ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি দিয়ে নমুনাগুলিও স্ক্যান করেছে।

তারা আবিষ্কার করে যে সমাধির পাথরটি মন্দিরের দেয়ালে ব্যবহৃত পাথরের মতোই ট্রাজান বাজার: Pozzolane Rosse থেকে আগ্নেয়গিরির টেফ্রা pyroclastic প্রবাহ, ইটের বড় টুকরা এবং লাভার সমষ্টিকে একত্রিত করে। যাইহোক, সমাধি মর্টারে ব্যবহৃত টেফ্রায় বেশি পটাসিয়াম সমৃদ্ধ লিউসাইট ছিল। কয়েক শতাব্দী ধরে, বৃষ্টি এবং ভূগর্ভস্থ পানি সমাধির দেয়ালের মধ্য দিয়ে প্রবেশ করেছে, লিউসাইট দ্রবীভূত করছে এবং পটাসিয়াম মুক্ত করছে। এটি আধুনিক কংক্রিটের একটি বিপর্যয় হবে, যার ফলে মাইক্রো-ফাটল এবং গুরুতর কাঠামোগত ক্ষতি হবে।

সমাধিতে এটি স্পষ্টভাবে ঘটেনি। কিন্তু কেন? জ্যাকসন এবং খ. দেখা গেছে যে দ্রবণে পটাসিয়াম পালাক্রমে দ্রবীভূত হয়েছে এবং CASH কার্যকরভাবে বাইন্ডিং ফেজটিকে পুনরায় কনফিগার করেছে। কিছু অংশ 2,000 বছরেরও বেশি সময় ধরে অক্ষত ছিল, অন্য অঞ্চলগুলি আরও পাতলা দেখায় এবং বিভক্ত হওয়ার কিছু লক্ষণ দেখায়। আসলে, কাঠামোটি কিছুটা ন্যানোক্রিস্টালের মতো দেখায়।

“এটি প্রমাণিত হয়েছে যে ক্যাসিলিয়া মেটেলার সমাধির প্রাচীন রোমান কংক্রিটের ইন্টারফেসিয়াল অঞ্চলগুলি দীর্ঘমেয়াদী পুনর্গঠনের মাধ্যমে ক্রমাগত বিকশিত হচ্ছে৷ ম্যাসিক ড. “এই রিমডেলিং প্রক্রিয়াগুলি ইন্টারফেসিয়াল জোনগুলিকে শক্তিশালী করে এবং সম্ভাব্যভাবে উন্নত যান্ত্রিক কর্মক্ষমতা এবং প্রাচীন উপাদান ব্যর্থতার প্রতিরোধে অবদান রাখে।”

রোমান কংক্রিটে ব্যবহৃত খনিজ এবং যৌগগুলির সঠিক সংমিশ্রণ সম্পর্কে বিজ্ঞানীরা যত বেশি শিখবেন, আমরা আধুনিক কংক্রিটে এই গুণগুলিকে প্রতিলিপি করতে সক্ষম হব – যেমন একটি অত্যন্ত বিরল আগ্নেয় শিলার জন্য উপযুক্ত বিকল্প (কয়লা উদ্বায়ী ছাই) খুঁজে বের করা। রোমানদের দ্বারা ব্যবহৃত। এটি কংক্রিট উত্পাদনের সময় শক্তি নির্গমনকে 85 শতাংশ পর্যন্ত কমাতে পারে এবং আধুনিক কংক্রিট কাঠামোর জীবনকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে।

“আধুনিক কংক্রিটের ডিজাইনের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করা যার সাথে ক্রমাগত রিইনফোর্সিং ইন্টারফেসিয়াল জোন আমাদেরকে আধুনিক বিল্ডিং উপকরণের স্থায়িত্ব বাড়ানোর জন্য আরেকটি কৌশল প্রদান করতে পারে” ম্যাসিক ড. “সময়-প্রমাণিত ‘রোমান জ্ঞান’-এর একীকরণের মাধ্যমে এটি করা একটি টেকসই কৌশল প্রদান করে যা আমাদের আধুনিক সমাধানগুলির দীর্ঘায়ুকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করতে পারে।”

DOI: আমেরিকান সিরামিক সোসাইটির জার্নাল, 2021। 10.1111/ jace.18133 (DOI সম্পর্কে)।