גילוי הסוד שעוזר לבטון הרומי להחזיק מעמד במשך אלפי שנים

(דן טרי) - ללא טכנולוגיה מודרנית, מבנים רומיים עתיקים עדיין עומדים כבר יותר מ-2,000 שנה.

בטון מרפא את עצמו

בטון הוא חומר הליבה של רוב הבנייה המודרנית. אבל בהשוואה לעמידות המדהימה של מונומנטים עתיקים כמו הקולוסיאום או הפנתיאון, לבטון של היום יש אורך חיים קצר בהרבה והוא זקוק לתיקון מתמיד. מה עושה את ההבדל?

מחקר חדש של המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT, ארה"ב) חשף את הסוד החבוי עמוק בתוך בלוקי בטון רומיים עתיקים. זוהי היכולת לריפוי עצמי, תכונה שנראה שקיימת רק במדע בדיוני.

הקולוסיאום הרומי עדיין עומד גם אחרי אלפי שנים. (צילום: Archdaily).

צוות המחקר ניתח דגימות בטון שנלקחו מחורבות חומת העיר העתיקה בפריברנום (איטליה). התוצאות הראו שלמרות שהמרכיבים העיקריים היו עדיין חומרים מוכרים כמו אפר געשי פוצולנה, טוף וסיד, הופיעו בפנים גבישים לבנים קטנים, שבעבר נחשבו ל"טעויות ערבוב".

למעשה, הסיד עצמו הוא המפתח. כאשר הבטון נסדק ומים מחלחלים פנימה, פתיתי הסיד שלא הגיבו מפעילים מיד תהליך כימי, ויוצרים תמיסת סידן רוויה.

תמיסה זו מתגבשת לאחר מכן לסידן פחמתי, תרכובת שיכולה למלא סדקים ולחבר מחדש חלקיקי חומר מסביב. בדרך זו, הבטון "מתקן" את המבנה שלו ללא התערבות אנושית.

תגובה זו טבעית לחלוטין, בדומה לאופן שבו גוף האדם מרפא פצעים על העור. לדברי צוות המחקר, זוהי תכונה נדירה מאוד בחומרי בניין: מנגנון של "ריפוי עצמי כימי".

שיטות ייצור שונות

הבדל גדול נוסף הוא הטכניקה בה נעשה שימוש לייצור בטון. במקום להשתמש בסיד כבוש (סיד מעורבב עם מים), ייתכן שהרומאים השתמשו בטכניקת ערבוב חם. הם הוסיפו סיד חי ישירות לתערובת של אגרגטים ואפר פוצולנה, ולאחר מכן הוסיפו מים.

תמונה מוגדלת זו מציגה צמנטיט מסוג סידן אלומינוסיליקט (CASH) שנוצר כאשר אפר וולקני וסיד מגיבים עם מי ים. גבישי פלטינה של אל-טוברמוריט גדלו בתוך מטריצת הצמנטיט של CASH (צילום: Getty).

התגובה התרמית הנוצרת מתהליך זה יוצרת שברי סיד לא מפורקים הפועלים כמאגרי סידן.

לאחר עשרות או אפילו מאות שנים, כאשר גוש הבטון נסדק עקב אקלים, רעידות אדמה או עומסים, מאגרי הסידן הללו מופעלים, ויוצרים תגובת שרשרת של ריפוי עצמי.

תגלית זו לא רק מסייעת להסביר מדוע מבנים רומיים החזיקו מעמד במשך אלפי שנים, אלא גם פותחת כיוונים חדשים לתעשיית חומרי הבנייה המודרנית.

פרופסור אדמיר מאסיק - ראש צוות המחקר ב-MIT - אמר שאם טכנולוגיית הריפוי העצמי הזו תיווצר מחדש ותוחם על בטון מודרני, נוכל להאריך את חיי הבניין, להפחית משמעותית את עלויות התיקון וחשוב מכל, להפחית את פליטות גזי החממה.

תעשיית המלט אחראית לכ-8% מפליטות הפחמן העולמיות, שרובן נובעות מייצור, הובלה ותחזוקה של מבנים. פיתוח בטון בעל יכולת ריפוי עצמי כמו הרומאים הקדמונים יכול לשנות זאת.

ללא צורך בחומרים מתקדמים במיוחד או בתהליכים תעשייתיים מורכבים, טכניקות עתיקות עדיין מוכיחות את כוחן הנצחי. ולפעמים, כדי להתקדם, האנושות נאלצת להביט לאחור על מה שאבותינו השאירו מאחור.

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