Nareszcie wiadomo dlaczego rzymskie budowle przetrwały ponad 2000 lat
Budowle starożytnych Rzymian fascynują nas swoją potęgą i majestatem. Zagadką jednak pozostawało, jak udało im się przetrwać wieki, bez większych uszkodzeń. Najnowsze badania wskazują, że za wszystkim stoi tajemniczy element mieszanki, który dziś też może zostać użyty do stworzenia „niezniszczalnego” betonu.
- Nowe badania na temat wytrzymałości rzymskiego betonu przeprowadziła grupa naukowców ze Stanów Zjednoczonych, Włoch i Szwajcarii, którzy zbadali 2000-letnie próbki betonu ze stanowiska archeologicznego Privernum ze środkowych Włoszech.
- Odkryli oni, że za niezwykłą wytrzymałością rzymskich budowli stoją klastry wapna dodawane do mieszanki betonu. Pozwoliły one na naprawę pęknięć.
- Wyniki badań opublikowali w czasopiśmie Science Advances.
- Pokazują one poziom rozwoju budownictwa starożytnych Rzymian i mogą pomóc nam stworzyć lepszą mieszankę betonu.
Beton starożytnych Rzymian lepszy niż współczesny
Naukowcy od lat prowadzili badania nad betonem wykorzystanym do stworzenia budowli starożytnego Rzymu jak Koloseum czy kopuła Panteonu. Zadziwiające było, że od ponad 2 tys. lat nie wykazywał większych śladów zużycia, podczas gdy współczesny beton potrafi niszczyć się już w ciągu paru dekad. To sprawiło, że dziś postrzega się starożytnych Rzymian jako jednych z najlepszych budowniczych i architektów w historii ludzkości.
Beton pozwolił Rzymianom na architektoniczną rewolucję - powiedział Masic. Rzymianie byli w stanie stworzyć i przekształcić miasta w coś, co jest niezwykłe i piękne do życia. I ta rewolucja w zasadzie całkowicie zmieniła sposób życia ludzkości
Ten status potwierdzają najnowsze badania, którym udało się w końcu odkryć tajemnicę "niezniszczalnego" rzymskiego betonu. Naukowcy zbadali próbki z murów miasta-stanowiska Privernum, których beton ma podobne właściwości, co w budowlach rozciągających się po całym terytorium dawnego Imperium.
Zagadkowy element zapewnił wytrzymałość rzymskim budowlom
Najnowsze badania pokazały, że kluczem do wytrzymałości rzymskiego betonu były klastry wapienne, co zupełnie zmienia postrzeganie tego, w jaki sposób Rzymianie tworzyli swoją mieszankę.
Na podstawie dawnych tekstów zakładano, że używali do tego wapna gaszonego (kiedy wapno jest łączone z wodą przed wymieszaniem). Okazuje się jednak, że Rzymianie wykorzystali wapno palone (użycie tlenku wapnia), co prowadziło do powstania metody "gorącego mieszania" betonu, gdzie mieszanka osiągała wysokie temperatury. Było to groźniejsze dla budowniczego, ale pozwalało na szybszą pracę.
- Korzyści z mieszania na gorąco są podwójne. Po pierwsze, gdy ogólny beton jest podgrzewany do wysokiej temperatury, pozwala na chemię, która nie jest możliwa, jeśli używasz tylko wapna gaszonego, wytwarzając substancje związane z wysoką temperaturą, które w przeciwnym razie by nie powstały. Po drugie, ta podwyższona temperatura znacznie zmniejsza czas utwardzania i wiązania, ponieważ wszystkie reakcje są przyspieszone, co pozwala na znacznie szybsze budowanie - profesor Admir Masic w komunikacie prasowym
Efektem "gorącego mieszania" były właśnie klastry wapienne w betonie. Naukowcy w dalszych badaniach odkryli, że umożliwiały one samonaprawianie się materiału. Stworzyli dwie próbki materiału, według rzymskiej receptury i receptury współczesnej, po czym je rozbili. Po dwóch tygodniach zauważyli, że klastry wapna mogą rozpuścić się w pęknięciach i rekrystalizować po wystawieniu na działanie wody. W ten sposób naprawiają pęknięcia powstałe np. w wyniku działania pogody.
Tajemnica rzymskiego betonu pomoże współczesnemu budownictwu?
To odkrycie pokazuje, jak bardzo zaawansowane było budownictwo starożytnych Rzymian. Do tego stopnia, że według naukowców nawet współcześnie możemy wykorzystać tajemnicę rzymskiego betonu, aby ulepszyć materiał i uczynić go bardziej ekologicznym.
Beton jest masowo wykorzystywany na całym świecie. Jego produkcja bardzo mocno jednak wpływa na środowisko. Stworzenie bardziej samonaprawialnego betonu ograniczyłoby jego produkcję, ze względu na to, że już nie trzeba byłoby tyle materiału do naprawy. Według wyliczeń autorów badań zmniejszyłoby to globalną emisję gazów cieplarnianych aż o 8 procent.
Może więc okazać się, że przyszłość naszej planety i budownictwa znajduje się w... osiągnięciach starożytności.
