Stavbe, ki so jih pred 2000 leti zgradili v rimskem cesarstvu, še vedno stojijo iz dobrega razloga. Rimljani so odkrili način mešanja betona, ki je daleč presegal današnjo tehnologijo, vendar se je to znanje sčasoma izgubilo.
Zdaj pa je mednarodna skupina raziskovalcev odkrila dolgo izgubljeno skrivnost, ki rimskemu betonu daje tako dolgo življenjsko dobo, in ta bi lahko v 21. stoletju znova zaživela.
Raziskovalna skupina, v kateri so sodelovali strokovnjaki iz Združenih držav Amerike, Italije in Švice, je preučila vzorce rimskega betona z najdišča Privernum, so poročali ameriški mediji.
Vzorci so pokazali običajno mešanico materialov: gašeno apno, vulkanski pepel in kamenje ter manjše kamne in delce, imenovane tefra. Ne gre za to, da bi se sestava vzorcev kakorkoli razlikovala od sestave, ki so jo preučevale prejšnje študije, vendar so raziskovalci tokrat opazili nekaj, kar so skozi desetletja spregledali.
Napaka?
Vzorci rimskega betona običajno kažejo majhne bele koščke v betonu, imenovane apneni klasti. Strokovnjaki so dolgo časa menili, da so to nezaželeni dejavniki betona, ki so nastali zaradi slabih materialov ali mešanja. Zdaj pa so ugotovili, da so apneni delci ključ do trdnosti rimskega betona.
Admir Mašić, glavni avtor raziskave, je pojasnil, kako so začeli dvomiti, da je navzočnost apnenčastih klastov naključje, saj so Rimljani materiale izbirali zelo premišljeno. Po Mašićevih besedah se je tu začela razkrivati skrivnost:
“Če so Rimljani vložili toliko truda v izdelavo izjemnega gradbenega materiala, pri čemer so upoštevali vse podrobne recepte, ki so jih izboljševali več stoletij, zakaj bi vložili tako malo truda v zagotavljanje proizvodnje dobro zmešanega končnega izdelka? Te zgodbe še nismo v celoti doumeli.”
Kemijska reakcija
Ekipa je s podrobno slikovno in kemično analizo ugotovila, da so apneni klasti nastali iz kalcijevega karbonata pri visokih temperaturah. Poleg tega lahko v tej aktivirani obliki apneni klasti pomagajo betonu pri “samozdravljenju”, ko je ta izpostavljen vodi.
Voda teče skozi razpoke in reagira z apnenimi klasti, pri čemer nastane raztopina, ki zapolni razpoke in se spremeni v kalcijev karbonat. Tudi zato je bilo ugotovljeno, da so vzorci, odvzeti pod vodo, še trši od tistih na kopnem.
Pomembno odkritje je, da apnene obloge niso stranski produkt celotnega postopka, temveč želeni rezultat, prav tako pa tudi visoke temperature, ki so potrebne za njihov nastanek. Mašić je dejal, da bi bile metode vročega mešanja Rimljanov lahko ključ do vsega, tudi do krepitve našega sodobnega betona.
“Prednosti vročega mešanja so dvojne,” je v izjavi za javnost povedal Mašić.
“Prvič: ko se celoten beton segreje na visoke temperature, omogoča nastanek kemijskih spojin, ki niso mogoče, če bi uporabili samo gašeno apno, in tvori spojine, povezane z visokimi temperaturami, ki sicer ne bi nastale. Drugič: ta povišana temperatura znatno skrajša čas strjevanja in vezave, saj se vse reakcije pospešijo, kar omogoča veliko hitrejšo gradnjo.”
Ekipa je svoje teorije lahko preizkusila do te mere, da je izdelala vzorce rimskega betona po starodavnih formulah, vzporedno z vzorci sodobnega betona. Vzorce so namerno razpokali in jih dva tedna izpostavili tekoči vodi. Ob koncu poskusa voda ni več pronicala skozi rimski beton, zlahka pa je prodrla skozi sodobne vzorce.
Ni jasno, kako in kdaj se bodo prednosti rimskega betona prilagodile sodobnim tehnikam, vendar je ekipa opozorila, da bi to lahko zmanjšalo letne izpuste toplogrednih plinov, ki jih pripisujejo betonu. Po nekaterih ocenah proizvodnja betona prispeva osem odstotkov svetovnih izpustov toplogrednih plinov.
Prispevek je nastal po izvirniku, ki ga je objavila ameriška izdaja Aleteie. Prevedla in priredila Mojca Masterl Štefanič.
