Rimski beton traje dve hiljade godina, dok moderni beton počinje da puca posle oko pedeset. U rimskom betonu su vidljive bele grudvice, koje naučnici dugo smatraju dokazom nemarnog mešanja. Istraživanje objavljeno 2023. godine pokazalo je da su one tu namerno i da imaju funkciju samoizlečenja.
Rimljani nisu izmislili beton, ali su bili prvi koji su ga koristili u velikim razmerama. Do 200. godine pre nove ere, većinu svojih zgrada su gradili od njega. Kupatila, akvadukti, lukobrani i kupole i danas stoje. Panteon u Rimu je i dalje najveća nearmirana betonska kupola na svetu i stoji od drugog veka.
Zašto naš beton puca, a njihov ne?
Razlika počinje u sastavu. Moderni beton se pravi od portland cementa, mešavine krečnjaka, gline, peska i drugih sastojaka, koji se melje i peče na visokim temperaturama. Čvrst je, ali kada jednom napukne, pukotina samo raste. Voda ulazi, smrzava se zimi i beton se raspada.
Rimljani su umesto toga koristili vulkanski pepeo, poznat kao pucolana, po gradu Pocuoli blizu Vezuva. Ovaj pepeo, pomešan sa krečom i vodom, stvara vezivo sa drugačijom strukturom, koje bolje izdržava pomeranje i pucanje. To se znalo davno. Ono što se nije znalo je čemu služe bele grudvice, javlja N1.ba.
Detalj koji je zasmetao jednom hemičaru
U rimskom betonu mogu se videti male bele mrlje od nekoliko milimetara. Generacije naučnika su ih jednostavno objasnile: Rimljani nisu dobro mešali smesu ili su koristili sirovine lošeg kvaliteta.
Admir Mašić, hemičar sa MIT instituta, nikada nije razumeo to objašnjenje. Postavio je pitanje koje zvuči očigledno kada se izgovori: ako su Rimljani vekovima usavršavali recept za materijal koji im je bio najvažniji, zašto bi bili nepažljivi kada je u pitanju mešanje.
Njegov tim je uzeo uzorke sa dve hiljade godina starog zida drevnog grada Privernuma blizu Rima i pregledao ih pod mikroskopom i rendgenskim snimcima.
Vruća smesa umesto hladne
Oblik i kristalna struktura ovih grudvica pokazali su da su se formirale na visokoj temperaturi. Otkrilo je kako su Rimljani zapravo radili. Danas se kreč prvo gasi vodom, a zatim se meša. Rimljani su, barem za noseće zidove, koristili živi kreč i dodavali ga direktno u smešu.
Negašeni kreč razvija intenzivnu toplotu kada je u kontaktu sa vodom. U ovoj smeši, temperatura je ponekad prelazila 200 stepeni. To je omogućilo hemijske reakcije koje nisu bile moguće sa gašenim krečom, a takođe je značajno ubrzalo proces vezivanja, pa je gradnja bila brža. Kao ostatak tog procesa, ove bele grudvice su ostale u betonu.
Voda ulazi u pukotinu, a beton je zatvara
Evo mehanizma koji sve objašnjava. Ove grudvice su krhke i pune sitnih šupljina. Kada se u betonu formira pukotina, ona prolazi kroz njih i lomi ih.
Kada voda zatim prođe kroz pukotinu, ona izvlači kalcijum iz polomljene grudve i stvara zasićen rastvor. Taj rastvor teče kroz pukotinu i ponovo kristališe u njoj, zatvarajući pukotinu. Drugim rečima, voda koja obično uništava beton u ovom slučaju pokreće popravku.
Tim je ovo testirao. Napravili su dve vrste uzoraka, jedan sa rimskim receptom i jedan bez njega. Namerno su ih napukli i pustili vodu da teče kroz pukotine trideset dana. U rimskim uzorcima, voda je prestala da teče nakon dve nedelje, jer se pukotina zatvorila. U redovnim uzorcima, nastavila je da teče. Pukotine širine do pola milimetra su se zatvarale.
Zašto to nije samo radoznalost
Proizvodnja cementa danas čini oko osam procenata globalne emisije ugljen-dioksida. Beton koji traje dvostruko duže znači polovinu proizvodnje za isti posao. Zato se ovaj recept ne proučava iz radoznalosti već iz praktičnih razloga. Već postoje pokušaji da se rimski proces uključi u modernu proizvodnju.
Vredi dodati pristojnu ogradu. Rimski beton nije jači od našeg, ali je izdržljiviji. Mostovi i visoke zgrade i dalje zahtevaju armirani beton, koji Rimljani nisu imali. Ali za sve što treba dugo i mirno da stoji, njihov je bolji, a to su znali pre dve hiljade godina.
Vaše mišljenje nam je važno - ostavite komentar, nije potrebna registracija!
BONUS VIDEO: