„Pastarąsias kelias savaites praleidau, stebėdama, kaip žmonės gamina dirbtines uolienas. Tam nereikėjo lankytis specialioje laboratorijoje ar gamykloje; man tereikėjo žiūrėti pro langą į statybvietę kitoje kelio pusėje, kur betonas pilamas kiekvieną dieną. Tai nėra medžiaga, apie kurią dažnai galvojame, nors mūsų miestai tiesiogine prasme pastatyti ant betoninių pamatų ir paremti betoniniais stulpais, o tai antras dažniausiai naudojamas išteklius pasaulyje po vandens. Tačiau, kai sustoji ir pagalvoji, keista, kad tai, kaip mes pertvarkome savo pasaulį, taip priklauso nuo vienos medžiagos.Tai privertė susimąstyti, kaip veikia šis žmogaus sukurtas akmuo.
Pats betonas dažniausiai yra žvyras ir smėlis – žinomas, kaip užpildas. Skaldyti natūralios uolienos gumuliukai yra individualiai stiprūs, bet netaisyklingos formos. Jie naudingi tik tuo atveju, jei galite juos laikyti kartu, o tai yra cemento darbas. Nesunku įsivaizduoti, kaip užpildą galima maišyti su šlapiu cementu, tačiau tikrasis triukas yra priversti tą cementą sukietėti ir lipnią pastą paversti nuolatine kieta medžiaga.
Jei receptas tinkamas, jis tikrai patvarus. Romėnai pastatė Panteoną ir Koliziejų iš ankstyvos betono formos, ir jie tebestovi beveik po 2000 metų.
Sudedamosios dalys yra kasdieniškos. Penki dažniausiai Žemės plutoje esantys elementai (deguonis, silicis, aliuminis, geležis ir kalcis) taip pat yra pagrindinės cemento sudedamosios dalys. Logiška, kad dirbtiniam akmeniui gaminti naudojamos tos pačios medžiagos, kurias gamta naudojo, gamindama natūralius akmenis milijardus metų. Kai statybininkas išliejo betoną, jo darbas yra atliktas, tačiau tikroji cemento statyba tik prasideda.
Svarbiausi būsimo akmens statybiniai blokai yra kalcio oksidas (žinomas kaip negesintos kalkės), silikatai ir vanduo, kurie reaguoja kartu ir persitvarko į sudėtingą naują struktūrą. Vanduo yra neatskiriama cemento dalis – jis pats įsilieja į cheminę matricą, sujungdamas viską, ir gali užtrukti kelias dienas, o kartais ir mėnesius, kol visiškai sustiprės. Kai cemento sudedamosios dalys sukietėja, kelio atgal nėra: šis procesas yra negrįžtamas, o užpildas dabar įgauna naują formą. Sukurtas naujas akmuo.
Mano mėgstamiausia dalis yra nematoma istorija. Cementas veikia tik dėl kalcio. Nors kalcis sudaro apie 4% Žemės plutos, jis yra labai atskiestas ir nėra fizinių procesų, kurie jį sukoncentruotų. Vietoj to, kalcio turinčias uolienas ardo lietus, o kalcis nuplaunamas į vandenyną, kur jis dar labiau atskiedžiamas: maždaug 0,04 % vandenyno vandens.
Žmonės nebuvo pirmieji, kurie kalcį atrado, kaip statybinę medžiagą. Daugelis mažyčių vandenyno būtybių – kai kurios yra tik viena ląstelė, o kai kurios – pakankamai didelės, kad atpažintume be mikroskopo (pvz., midijos ir jūrinės sraigės) – kuria save iš kalcio karbonato, po vieną iš jūros vandens kaupia kalcio jonus, renka ir perkelia šiuos vertingus atomus, kad statyti savo kūnus ar kiautus. Jei tie padarai miršta tinkamomis aplinkybėmis, jų kruopščiai surinktas kalcis nukris į jūros dugną ir per milijonus metų kaupsis kartu su milijardais kitų būtybių ir galiausiai gali grįžti į saulės šviesą, kaip kalcio turtingas kalkakmenis. Fizika nekoncentruoja šio atomo, bet biologija sukoncentruos, jei turėsite kantrybės laukti.
Visą mūsų betoną, visus pamatus, stulpus, skulptūras ir grindinius galėjome pastatyti tik mes, nes jūros gyviai ėjo pirmiau, sukoncentruodami kalcį į vieną uolieną, kad galėtume ją paversti kita. Taigi betonas iš tikrųjų yra dviejų pakopų išradimas, nes žmonės keičia tai, ką suteikia vandenyno gyvybė. Kai tai žinai, miestai niekada nebeatrodys tokie patys." [1]
Dabar mes nesustodami varome anglies dvideginį į orą su mūsų dyzeliukais ir kita tokio tipo technika. Tas anglies dvideginis tirpsta jūros vandenyje ir jį užrūgština. Ta rūgštis išėda, ištirpdo, jūros gyventojų kalcio namelius.
1. REVIEW --- Everyday Physics: How Seashells Have Built Our Cities
Czerski, Helen.
Wall Street Journal, Eastern edition; New York, N.Y. [New York, N.Y]. 30 Apr 2022: C.4.
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą