A tudomány megmagyarázta, miért tartott ki közel 2000 évig a római beton.

(Dan Tri újság) - Egy közel 2000 évvel ezelőtt épült építmény további bizonyítékot szolgáltat az ókori római beton tartósságának titkára, amely kiállta az idő próbáját.

Pompeii feltételezett, Kr. u. 79-es összeomlása előtt a régészek egy tökéletesen megőrzött, római építési technikákat követő „fagyott” építményt fedeztek fel a vulkáni hamu alatt, amely eltemette.

A római Pantheon kupolája jelenleg a világ legnagyobb, még ma is létező, vasbeton szerkezeteként tartja a rekordot (Fotó: Getty Images).

Itt szépen egymásra rakott anyagokat találtak, beleértve a híresen tartós beton keveréséhez használt alkatrészeket is, olyan emlékművek mögött, mint a Panteon, ahol a hatalmas, vasalatlan betonkupola évezredek óta áll.

A „forró keverési” technológia feltárja a római beton rendkívüli tartósságának okát.

Nemrégiben egy teljesen új elemzés feltárta, hogy a titok egy olyan technikában rejlik, amelyet Admir Masic, a Massachusetts Institute of Technology (MIT) anyagtudósa „forró keverésnek” nevez.

Ez a módszer a betonkomponensek, köztük a pozzolán vulkáni hamu keverékének és az égetett mész közvetlen összekeverését jelenti, amely vízzel reagálva nagy mennyiségű hőt termel a keverékben.

Amikor a teljes betont magas hőmérsékletre hevítik, olyan kémiai reakciók jönnek létre, amelyek a mész önmagában nem mennének végbe, és olyan vegyületeket képeznek, amelyek a magas hőmérsékleti viszonyokra jellemzőek.

Néhány Pompeiiben talált építőanyag (Fotó: Pompeii Régészeti Park).

A megnövekedett hőmérséklet azonban jelentősen lerövidíti a kötési és kikeményedési időt, mivel minden reakció gyorsabban megy végbe, ami lehetővé teszi a nagy sebességű kivitelezést.

Különösen a keverékben maradt égetett mészrészecskék adták a római betonnak azt a képességét, hogy idővel "öngyógyító" repedéseket okozzon.

Amikor a beton reped, a repedések hajlamosak átterjedni a mészrészecskékre, amelyek nagyobb felülettel rendelkeznek, mint a többi mátrixrészecske.

Amikor a víz behatol a repedésekbe, reakcióba lép a mésszel, kalciumban gazdag oldatot hozva létre, amely száradás után kalcium-karbonátot képez, lezárja a repedést és megakadályozza annak terjedését.

„Ennek az anyagnak történelmi és tudományos értéke is van, ha megfelelően megfejtik. Képes évezredek alatt önjavító képességgel rendelkezik, rugalmasan és tartósan működik.”

„A római beton ellenállt a földrengéseknek, a vulkánkitöréseknek, túlélte a víz alatti hatásokat, és ellenállt a zord környezeti eróziónak” – mondta Masic a Nature Communications folyóiratban.

Bár a forró keverési technika segített megmagyarázni a római beton tartósságát övező rejtély nagy részét, ez a megállapítás nem egyezik meg Vitruvius építész De architectura című értekezésében leírt tényleges képlettel.

Jobb oldalon egy pompeii lelőhely fala és egy kompozíciós elemzés látható. (Fotó: Pompeii Régészeti Park)

Vitruvius leírása szerint a meszet vízzel kellett oltani, mielőtt a pozzolánnal összekeverték volna; ez az ellentmondás az ősi feljegyzések és a régészeti bizonyítékok között zavarba ejtette a tudósokat.

Vitruvius műveit tartják a római építészet és az opus caementicium (római betontechnológia) legátfogóbb információforrásának, de a leletek egy teljesen más történetet tárnak fel.

Mikroszkóp alatt a falban lévő habarcsmintákon a forró keveredés egyértelmű jelei mutatkoztak, megrepedt mésztöredékek, kalciumban gazdag reaktív réteg, amely vulkáni hamurészecskékké terjedt szét, valamint apró kalcit- és aragonitkristályok képződtek a habkő üregeiben.

A Raman-spektroszkópia megerősítette az ásványi átalakulást, míg az izotópos elemzés idővel végbemenő karbonizációs folyamatokat tárt fel.

Az öngyógyuló beton alkalmazásai a modern korban.

Masic szerint az eredmények azt mutatják, hogy a rómaiak úgy állították elő a kötőanyagot, hogy égetett meszet vettek, bizonyos méretűre őrölték, szárazon összekeverték vulkáni hamuval, majd vizet adtak hozzá a kötőanyag létrehozásához.

A kutatók szerint ez a tudás alkalmazható a modern betongyártásban, bemutatva őseink bölcsességét.

A modern beton a világ egyik legnépszerűbb építőanyaga, de nem túl tartós, és néhány évtized után könnyen elhasználódik.

A gyártási folyamat károsítja a környezetet, erőforrásokat fogyaszt, és üvegházhatású gázokat bocsát ki. A beton tartósságának javítása segíthet fenntarthatóbbá tenni azt.

„A vulkáni anyagok üregeinek átkristályosodás általi kitöltődésének módja valami lenyűgöző, amit szeretnénk megismételni. Olyan anyagokat akarunk, amelyek képesek öngyógyulni” – osztotta meg Masic.

Forrás: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/khoa-hoc-da-ly-giai-vi-sao-be-tong-la-ma-ben-vung-gan-2000-nam-20251212000408505.htm