Vitenskapen har forklart hvorfor romersk betong varte i nesten 2000 år.

(Dan Tri Newspaper) – En struktur bygget for nesten 2000 år siden gir ytterligere bevis på hemmeligheten bak holdbarheten til gammel romersk betong, som har tålt tidens tann.

Før den antatte kollapsen av Pompeii i år 79 e.Kr., oppdaget arkeologer en perfekt bevart, "frossen" struktur av romerske byggeteknikker under den vulkanske asken som begravde den.

Kuppelen på Pantheon i Roma har for tiden rekorden som den største uarmerte betongkonstruksjonen som fortsatt eksisterer i verden (Foto: Getty Images).

Her fant de pent stablede hauger med materialer, inkludert komponentene som ble brukt til å blande den berømte slitesterke betongen, bak monumenter som Pantheon, der den massive uarmerte betongkuppelen har stått i årtusener.

«Varmblandings»-teknologien avslører årsaken til den ekstraordinære holdbarheten til romersk betong.

Nylig har en helt ny analyse avslørt at hemmeligheten ligger i en teknikk som materialforskeren Admir Masic ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) kaller «varmblanding».

Denne metoden innebærer direkte blanding av betongkomponentene, inkludert en pozzolanisk vulkansk askeblanding med brent kalk, som reagerer med vann for å generere en stor mengde varme i blandingen.

Når hele betongen varmes opp til høye temperaturer, skaper den kjemiske reaksjoner som ikke ville oppstått med kalk alene, og danner forbindelser som er karakteristiske for høye temperaturforhold.

Noen byggematerialer funnet i Pompeii (Foto: Pompeii arkeologiske park).

Den økte temperaturen forkorter imidlertid herdetiden betydelig fordi alle reaksjoner skjer raskere, noe som muliggjør høyhastighetskonstruksjon.

Spesielt de gjenværende kalkpartiklene i blandingen ga romersk betong evnen til å "selvhele" sprekker over tid.

Når betong sprekker, har sprekkene en tendens til å spre seg til kalkpartiklene, som har et større overflateareal enn andre matrikspartikler.

Når vann trenger inn i sprekkene, reagerer det med kalken og lager en kalsiumrik løsning, som ved tørking danner kalsiumkarbonat, som tetter sprekken og hindrer den i å spre seg.

«Dette materialet har både historisk og vitenskapelig verdi når det blir riktig dechiffrert. Det har evnen til å reparere seg selv over tusenvis av år, og fungerer fleksibelt og holdbart.»

«Romersk betong motsto jordskjelv, vulkanutbrudd, overlevde under vann og motsto hard miljøerosjon», sa Masic i tidsskriftet Nature Communications.

Selv om varmblandingsteknikken bidro til å forklare mye av mysteriet rundt holdbarheten til romersk betong, samsvarer ikke dette funnet med den faktiske formelen som er beskrevet i arkitekten Vitruvius' avhandling De architectura.

En vegg på stedet i Pompeii og en komposisjonsanalyse er lagt over til høyre. (Foto: Pompeii arkeologiske park)

I følge Vitruvius' beskrivelse måtte kalk leskes med vann før den ble blandet med pozzolan; denne avvikelsen mellom gamle opptegnelser og arkeologiske bevis har forvirret forskere.

Vitruvius' verker regnes som den mest omfattende kilden til informasjon om romersk arkitektur og opus caementicium (romersk betong)-teknologi, men eksemplarene avslører en helt annen historie.

Under mikroskopet viste mørtelprøvene i veggen tydelige tegn på varmblanding, sprukne kalkfragmenter, et kalsiumrikt reaktivt lag som spredte seg til vulkanske askepartikler, og ørsmå kalsitt- og aragonittkrystaller dannet seg i hulrommene i pimpsteinen.

Ramanspektroskopi bekreftet mineralendring, mens isotopanalyse avdekket karboneringsprosesser som foregikk over tid.

Anvendelser av selvreparerende betong i moderne tid.

Ifølge Masic viser resultatene at romerne fremstilte bindemidlet ved å ta brent kalk, male det til en viss størrelse, blande det tørt med vulkansk aske, og deretter tilsette vann for å lage bindemidlet.

Ifølge forskere kan denne kunnskapen anvendes i moderne betongproduksjon, noe som demonstrerer våre forfedres visdom.

Moderne betong er et av de mest populære byggematerialene i verden, men det er ikke veldig slitesterkt og forringes lett etter bare noen få tiår.

Produksjonsprosessen skader også miljøet, forbruker ressurser og slipper ut klimagasser. Å forbedre betongens holdbarhet kan bidra til å gjøre den mer bærekraftig.

«Måten hulrommene i vulkansk materiale fylles gjennom omkrystallisering er noe fantastisk som vi ønsker å gjenskape. Vi ønsker materialer som kan selvhelbrede seg», delte Masic.

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