Warum ist 2.000 Jahre alter römischer Beton in puncto Haltbarkeit noch immer „besser“ als moderner Beton?

Je stärker der Beton der alten Römer Regen und Sonne ausgesetzt war, desto haltbarer wurde er dank eines besonderen Geheimnisses in den Materialien und der Art und Weise, wie er gemischt wurde.

Die alten Römer waren als Meister der Konstruktion und Ingenieurskunst bekannt. Eines ihrer beeindruckendsten Meisterwerke war das Aquäduktsystem, das noch heute funktioniert. Die zeitlose Haltbarkeit römischer Bauwerke ist größtenteils einem einzigartigen Material namens Puzzolanzement zuzuschreiben.

Diese Art von Beton ist nach der Stadt Pozzuoli in Italien benannt und trägt dazu bei, dass viele römische Bauwerke Tausende von Jahren überdauern. Ein typisches Beispiel ist das Pantheon, das größte unbewehrte Betonbauwerk der Welt . Nach fast 2.000 Jahren steht das Pantheon immer noch und ist ein Beweis für die Raffinesse der antiken römischen Ingenieurskunst.

Römischer Beton und das „Geheimnis“ der Selbstheilung

Puzzolanbeton wird aus einer Mischung aus Vulkanasche (Puzzolan) und Kalk hergestellt. Beim Mischen mit Wasser reagieren diese beiden Zutaten chemisch und bilden einen starken Beton. Das Geheimnis des römischen Betons liegt jedoch nicht nur in den Zutaten, sondern auch darin, wie die Römer sie gemischt haben.

In ausgegrabenen Proben römischen Betons haben Wissenschaftler kleine weiße Kalkklumpen gefunden. Bisher ging man davon aus, dass dies auf eine schlechte Betonmischung oder minderwertige Materialien zurückzuführen sei. Untersuchungen eines Wissenschaftlerteams am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben jedoch das Gegenteil gezeigt. Bei diesen Kalkklumpen handelt es sich nicht um einen technischen Fehler, sondern um den „Schlüssel“ zur herausragenden Haltbarkeit des Römerbetons.

Ein Team von MIT-Forschern unter der Leitung des Wissenschaftlers Admir Masic analysierte 2.000 Jahre alte Betonproben vom Standort Privernum in Italien. Sie fanden heraus, dass die Römer anstelle von gelöschtem Kalk (dem üblichen Kalk aus Calciumhydroxid) möglicherweise Branntkalk (Calciumoxid) verwendeten und diesen bei sehr hohen Temperaturen direkt mit Puzzolanerde und Wasser mischten. Diese Technik wird „Heißmischen“ genannt.

Untersuchungen zufolge bietet das Heißmischverfahren zwei wichtige Vorteile. Erstens entstehen durch hohe Temperaturen spezielle chemische Verbindungen, die mit Kalk allein nicht gebildet werden können, wodurch Beton eine höhere Haltbarkeit erhält. Darüber hinaus verkürzte sich die Aushärtungs- und Aushärtungszeit des Betons, sodass die Römer ihre Bauwerke schneller errichten konnten.

Das Besondere an der Heißmischtechnik ist die Selbstheilungsfähigkeit des Betons. Wenn Beton reißt, neigen die Risse dazu, sich bis zu den Kalkklumpen im Betonblock auszudehnen. Bei Kontakt mit Wasser reagiert der Kalk chemisch und es entsteht eine kalziumreiche Lösung. Diese Lösung trocknet, bildet Kalziumkarbonat und „flickt“ die Risse, sodass sie sich nicht weiter ausbreiten.

Beweise aus alten Strukturen

Diese Selbstheilungsfähigkeit konnte bei antiken römischen Bauwerken deutlich beobachtet werden. So wurden beispielsweise im Grab der Caecilia Metella Risse im Beton vollständig mit Kalzit gefüllt – einer kristallinen Form von Kalziumkarbonat. Trotz der ständigen Meereszerstörung ist der römische Beton der 2.000 Jahre alten Deiche nahezu intakt geblieben. Einfach ausgedrückt: Je mehr er Wind, Regen und rauem Wetter ausgesetzt ist, desto stärker wird römischer Beton.

Um die Theorie zu testen, hat das Team römischen Beton mithilfe einer Heißmischtechnik mit Branntkalk nachgebildet. Zum Vergleich stellten sie auch einen kalkfreien Beton her. Die Ergebnisse zeigten, dass Beton nach der römischen Methode die Risse innerhalb von zwei Wochen selbst versiegeln konnte, während herkömmlicher Beton Risse aufwies.

Man kann erkennen, dass römischer Beton nicht nur ein Beweis für die Kreativität und Vision der alten Römer ist, sondern auch eine Inspirationsquelle für die moderne Bauindustrie. Seine Selbstheilungskräfte und seine unglaubliche Haltbarkeit könnten neue Wege für zukünftige Baumaterialien eröffnen, insbesondere im Hinblick auf den Bedarf an umweltfreundlichen Lösungen.

Quelle: https://giadinh.suckhoedoisong.vn/vi-sao-be-tong-la-ma-2000-nam-tuoi-van-danh-bai-be-tong-thoi-nay-ve-do-ben-bi-172241203073635492.htm