Structurile maiestuoase ale Romei antice au supraviețuit de milenii - o dovadă a ingeniozității inginerilor romani, care au perfecționat utilizarea betonului.
Dar cum au ajutat materialele lor de construcție să mențină clădiri colosale precum Panteonul (care are cea mai mare cupolă neîntărită din lume) și Colosseumul de mai bine de 2.000 de ani?
Betonul roman, în multe cazuri, s-a dovedit a fi mai durabil decât echivalentul său modern, care se poate deteriora în decenii. Acum, oamenii de știință din spatele unui nou studiu spun că au descoperit ingredientul misterios care a permis romanilor să-și facă materialul de construcție atât de durabil și să construiască structuri elaborate în locuri dificile, cum ar fi docuri, canalizări și zone cu cutremure, conform CNN.
Echipa de studiu, care include cercetători din Statele Unite, Italia și Elveția, a analizat mostre de beton vechi de 2.000 de ani care au fost prelevate dintr-un zid al orașului de pe situl arheologic Privernum, în centrul Italiei, și sunt similare ca și compoziție cu alte beton găsite pe tot cuprinsul Imperiului Roman.
Ei au descoperit că bucățile albe din beton, denumite claste de var, au oferit betonului capacitatea de a vindeca fisurile care s-au format în timp. Bucățile albe au fost trecute cu vederea anterior ca dovadă a amestecului neglijent sau a materiei prime de proastă calitate.
„Pentru mine, a fost cu adevărat greu de crezut că (inginerii) romani antici nu ar face o treabă bună, deoarece chiar au făcut un efort atent atunci când alegeau și procesau materialele”, a declarat autorul studiului Admir Masic, profesor asociat de inginerie civilă și de mediu la Institutul de Tehnologie din Massachusetts.
„Cervanții au notat rețete precise și le-au impus pe șantierele de construcții (din Imperiul Roman)”, a adăugat Masic.
Noua descoperire ar putea ajuta la fabricarea betonului de astăzi mai sustenabilă, zguduind potențial societatea așa cum făceau odinioară romanii.
„Betonul a permis romanilor să aibă o revoluție arhitecturală”, a spus Masic. „Romanii au fost capabili să creeze și să transforme orașele în ceva extraordinar și frumos în care să trăiești. Și acea revoluție a schimbat practic complet modul în care trăiesc oamenii”.
Betonul este, în esență, piatră sau rocă artificială, formată prin amestecarea cimentului, un liant obținut de obicei din calcar, apă, agregat fin (nisip sau rocă fin zdrobită) și agregat grosier (pietriș sau rocă zdrobită).
Textele romane sugerau folosirea varului stins (atunci când varul este mai întâi combinat cu apa înainte de a fi amestecat) în agentul de legare și de aceea oamenii de știință au presupus că așa a fost făcut betonul roman, a spus Masic.
Cu studii suplimentare, cercetătorii au concluzionat că clastele de var au apărut din cauza utilizării varului nestins (oxid de calciu) - cea mai reactivă și periculoasă formă uscată de calcar - la amestecarea betonului, mai degrabă decât sau în plus față de var stins.
Analiza suplimentară a betonului a arătat că toate clastele de var s-au format la temperaturi extreme așteptate de la utilizarea varului nestins, iar „amestecarea la cald” a fost cheia naturii durabile a betonului.
„Beneficiile amestecării la cald sunt duble”, a spus Masic într-un comunicat de presă. „În primul rând, atunci când betonul total este încălzit la temperaturi ridicate, permite chimie care nu sunt posibile dacă ați folosit doar var stins, producând compuși asociați la temperaturi înalte care altfel nu s-ar forma. În al doilea rând, această temperatură crescută reduce semnificativ întărirea și priza. de ori de când toate reacțiile sunt accelerate, permițând o construcție mult mai rapidă.”
Pentru a investiga dacă clastele de var au fost responsabile pentru capacitatea aparentă a betonului roman de a se repara singur, echipa a efectuat un experiment.
Au făcut două mostre de beton, unul după formulele romane, iar celălalt realizat la standarde moderne, și le-au fisurat în mod deliberat. După două săptămâni, apa nu a putut să curgă prin betonul făcut cu rețetă romană, în timp ce a trecut chiar prin bucata de beton făcută fără var nestins.
Descoperirile lor sugerează că clastele de var se pot dizolva în crăpături și se pot recristaliza după expunerea la apă, vindecând fisurile create de intemperii înainte de a se răspândi. Cercetătorii au spus că acest potențial de auto-vindecare ar putea deschide calea spre producerea unui beton modern mai durabil și, prin urmare, mai durabil. O astfel de mișcare ar reduce amprenta de carbon a betonului, care reprezintă până la 8% din emisiile globale de gaze cu efect de seră, potrivit studiului.
Timp de mulți ani, cercetătorii au crezut că cenușa vulcanică din zona Pozzuoli, în Golful Napoli, a fost ceea ce a făcut betonul roman atât de puternic. Acest tip de cenușă a fost transportată în vastul imperiu roman pentru a fi folosită în construcții și a fost descrisă ca un ingredient cheie pentru beton în conturile arhitecților și istoricilor din acea vreme.
Masic a spus că ambele componente sunt importante, dar varul a fost trecut cu vederea.
