Das Geheimnis, das römischen Beton Tausende von Jahren haltbar macht

(Dan Tri) – Ohne moderne Technologie stehen die antiken römischen Bauwerke noch immer seit mehr als 2000 Jahren.

Selbstheilender Beton

Beton ist der Hauptbaustoff der meisten modernen Bauwerke. Doch im Vergleich zur unglaublichen Langlebigkeit antiker Monumente wie des Kolosseums oder des Pantheons hat heutiger Beton eine deutlich kürzere Lebensdauer und muss ständig repariert werden. Woran liegt das?

Eine neue Studie des Massachusetts Institute of Technology (MIT, USA) hat das Geheimnis im Inneren antiker römischer Betonblöcke gelüftet: ihre Fähigkeit zur Selbstheilung – eine Eigenschaft, die man bisher nur aus der Science- Fiction kannte.

Das römische Kolosseum steht auch nach Jahrtausenden noch. (Foto: Archdaily).

Das Forschungsteam analysierte Betonproben aus den Ruinen der antiken Stadtmauer von Privernum (Italien). Die Ergebnisse zeigten, dass die Hauptbestandteile zwar noch bekannte Materialien wie Puzzolanerde, Tuff und Kalk waren, sich aber im Inneren kleine weiße Kristalle gebildet hatten, die man einst für „Mischfehler“ gehalten hatte.

Tatsächlich ist der Kalk selbst der Schlüssel. Wenn der Beton reißt und Wasser eindringt, lösen die nicht umgesetzten Kalkflocken sofort einen chemischen Prozess aus, der eine gesättigte Kalziumlösung erzeugt.

Diese Lösung kristallisiert dann zu Kalziumkarbonat, einer Verbindung, die Risse füllen und umgebende Materialpartikel wieder verbinden kann. Auf diese Weise repariert der Beton seine Struktur ohne menschliches Zutun.

Diese Reaktion ist völlig natürlich und ähnelt der Wundheilung der menschlichen Haut. Laut dem Forschungsteam handelt es sich dabei um eine sehr seltene Eigenschaft von Baumaterialien: den Mechanismus der „chemischen Selbstheilung“.

Verschiedene Produktionsmethoden

Ein weiterer wesentlicher Unterschied liegt in der Herstellungstechnik des Betons. Anstatt gelöschten Kalk (Kalk in Wasser gelöst) zu verwenden, nutzten die Römer möglicherweise ein Heißmischverfahren. Sie gaben Branntkalk direkt zum Gemisch aus Zuschlagstoffen und Puzzolanasche und fügten anschließend Wasser hinzu.

Diese vergrößerte Abbildung zeigt Calcium-Aluminosilicat-Zementit (CASH), der durch die Reaktion von Vulkanasche und Kalk mit Meerwasser entsteht. Platinkristalle des Al-Tobermorits sind innerhalb der CASH-Zementitmatrix gewachsen (Foto: Getty).

Die bei diesem Prozess entstehende thermische Reaktion erzeugt unzersetzte Kalkfragmente, die als Kalziumreservoirs dienen.

Nach Jahrzehnten oder sogar Jahrhunderten, wenn der Betonblock aufgrund von Klima, Erdbeben oder Belastungen Risse bekommt, werden diese Kalziumspeicher aktiviert und setzen eine selbstheilende Kettenreaktion in Gang.

Diese Entdeckung trägt nicht nur dazu bei, zu erklären, warum römische Bauwerke Jahrtausende überdauert haben, sondern eröffnet auch neue Wege für die moderne Baustoffindustrie.

Professor Admir Masic – Leiter des Forschungsteams am MIT – sagte, dass wir, wenn diese selbstheilende Technologie nachgebildet und auf modernen Beton angewendet wird, die Lebensdauer des Gebäudes verlängern, die Reparaturkosten erheblich senken und vor allem die Treibhausgasemissionen reduzieren können.

Die Zementindustrie ist für etwa 8 % der weltweiten CO₂-Emissionen verantwortlich, die größtenteils auf die Herstellung, den Transport und die Instandhaltung von Gebäuden zurückzuführen sind. Die Entwicklung von selbstheilendem Beton nach dem Vorbild der alten Römer könnte dies ändern.

Ohne den Bedarf an hochmodernen Materialien oder komplexen industriellen Prozessen beweisen uralte Techniken noch immer ihre zeitlose Kraft. Und manchmal ist die Menschheit gezwungen, auf das zurückzublicken, was ihre Vorfahren hinterlassen haben, um voranzukommen.

Quelle: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/phat-hien-bi-mat-giup-be-tong-la-ma-ben-hang-nghin-nam-20250728070224281.htm