Warum ist 2.000 Jahre alter römischer Beton in puncto Haltbarkeit immer noch „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 galten als Meister der Baukunst und Ingenieurskunst. Eines ihrer beeindruckendsten Meisterwerke war ihr Aquäduktsystem, das noch heute funktioniert. Die zeitlose Haltbarkeit römischer Bauwerke ist größtenteils einem einzigartigen Material namens Puzzolanzement zuzuschreiben.

Benannt nach der italienischen Stadt Pozzuoli, ermöglichte diese Betonart vielen römischen Bauwerken, Jahrtausende zu überdauern. Ein Paradebeispiel ist das Pantheon, das größte unbewehrte Betonbauwerk der Welt . Nach fast 2.000 Jahren steht das Pantheon immer noch und zeugt von der Raffinesse der antiken römischen Ingenieurskunst.

Römischer Beton und das „Geheimnis“ der Selbstheilung

Puzzolanische Betone werden aus einer Mischung von Vulkanasche (Puzzolan) und Kalk hergestellt. Beim Mischen mit Wasser reagieren die beiden Bestandteile chemisch und bilden einen haltbaren Beton. Das Geheimnis des römischen Betons liegt jedoch nicht nur in den Bestandteilen, sondern auch in der Art und Weise, wie die Römer sie vermischten.

Wissenschaftler haben in ausgegrabenen römischen Betonproben kleine weiße Kalkklumpen gefunden. Bisher ging man davon aus, dass dies auf schlecht gemischten Beton oder minderwertige Materialien zurückzuführen sei. Untersuchungen eines Wissenschaftlerteams des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben jedoch das Gegenteil bewiesen. Diese Kalkklumpen sind kein technischer Fehler, sondern der „Schlüssel“ zur außergewöhnlichen Haltbarkeit römischen Betons.

Ein Team von MIT-Forschern unter der Leitung von Admir Masic analysierte 2.000 Jahre alte Betonproben aus der italienischen Siedlung Privernum. Sie fanden heraus, dass die Römer anstelle von Löschkalk (einem herkömmlichen Kalk aus Calciumhydroxid) wahrscheinlich Branntkalk (Calciumoxid) verwendeten und diesen bei sehr hohen Temperaturen direkt mit Puzzolanerde und Wasser vermischten. Diese Technik wird als „Heißmischen“ bezeichnet.

Forschungsergebnissen zufolge bietet das Heißmischverfahren zwei wichtige Vorteile. Erstens entstehen durch die hohen Temperaturen spezielle chemische Verbindungen, die mit gelöschtem Kalk allein nicht gebildet werden können, wodurch der Beton eine höhere Festigkeit erhält. Zudem verkürzt sich die Aushärtungs- und Erhärtungszeit des Betons, sodass die Römer schneller bauen konnten.

Das Besondere am Heißmischverfahren ist die Selbstheilungsfähigkeit von Beton. Risse im Beton breiten sich meist bis zu den Kalkklumpen in der Betonmasse aus. Bei Kontakt mit Wasser reagiert der Kalk chemisch und es entsteht eine kalziumreiche Lösung. Diese trocknet, bildet Kalziumkarbonat und „flickt“ die Risse, um deren Ausbreitung zu verhindern.

Beweise aus alten Strukturen

Diese Fähigkeit zur Selbstheilung wurde in antiken römischen Bauwerken deutlich beobachtet. So wurden beispielsweise im Grab der Caecilia Metella Risse im Beton vollständig mit Kalzit – einer kristallinen Form von Kalziumkarbonat – gefüllt. In 2.000 Jahre alten Ufermauern hat römischer Beton trotz ständiger Meereseinwirkung nahezu unversehrt überlebt. Kurz gesagt: Je mehr Regen, Wind und raues Wetter er aushielt, desto stärker wurde römischer Beton.

Um ihre Theorie zu testen, stellte das Team römischen Beton mithilfe eines Heißmischverfahrens mit Branntkalk nach. Zum Vergleich stellten sie auch eine Betonversion ohne Kalk her. Die Ergebnisse zeigten, dass römischer Beton seine Risse innerhalb von zwei Wochen heilte, während herkömmlicher Beton Risse aufwies.

Römischer Beton ist nicht nur ein Beweis für die Kreativität und Weitsicht der alten Römer, sondern auch eine Inspiration für die moderne Bauindustrie. Seine Selbstheilungsfähigkeit 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