Roma betonunun binlerce yıl dayanmasını sağlayan sırrın keşfi

(Dan Tri) - Modern teknoloji olmadan, antik Roma yapıları 2.000 yıldan fazla süredir ayakta kalabiliyor.

Kendi kendini onaran beton

Beton, çoğu modern yapının temel malzemesidir. Ancak Kolezyum veya Pantheon gibi antik anıtların inanılmaz dayanıklılığıyla karşılaştırıldığında, günümüz betonunun ömrü çok daha kısadır ve sürekli onarıma ihtiyaç duyar. Peki fark yaratan nedir?

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nün (MIT, ABD) yeni bir araştırması, antik Roma beton bloklarının derinliklerinde saklı sırrı ortaya çıkardı. Bu, yalnızca bilim kurgu eserlerinde var olan bir özellik olan kendi kendini iyileştirme yeteneği.

Binlerce yıl sonra bile ayakta duran Roma Kolezyumu. (Fotoğraf: Archdaily).

Araştırma ekibi, Privernum'daki (İtalya) antik şehir surlarının kalıntılarından alınan beton örneklerini analiz etti. Sonuçlar, ana bileşenlerin puzolan, volkanik kül, tüf ve kireç gibi bilindik malzemeler olmasına rağmen, bir zamanlar "yanlış karıştırma hatası" olduğu düşünülen küçük beyaz kristallerin içlerinde belirdiğini gösterdi.

Aslında asıl mesele kirecin kendisidir. Beton çatlayıp su sızdığında, tepkimeye girmeyen kireç parçacıkları anında kimyasal bir süreci tetikleyerek doymuş bir kalsiyum çözeltisi oluşturur.

Bu çözelti daha sonra çatlakları doldurabilen ve çevredeki malzeme parçacıklarını yeniden bağlayabilen bir bileşik olan kalsiyum karbonata kristalleşir. Bu şekilde beton, insan müdahalesi olmadan yapısını "yamalar".

Bu reaksiyon, insan vücudunun ciltteki yaraları iyileştirmesine benzer şekilde tamamen doğaldır. Araştırma ekibine göre bu, yapı malzemelerinde çok nadir görülen bir özelliktir: "kimyasal kendi kendini iyileştirme" mekanizması.

Farklı üretim yöntemleri

Bir diğer büyük fark ise beton yapımında kullanılan tekniktir. Romalılar, sönmüş kireç (kireç ve suyla karıştırılmış) kullanmak yerine, sıcak karıştırma tekniğini kullanmış olabilirler. Agrega ve puzolan külü karışımına doğrudan sönmemiş kireç ekleyip ardından su eklemişler.

Bu büyütülmüş görüntü, volkanik kül ve kirecin deniz suyuyla reaksiyona girmesiyle oluşan kalsiyum alüminosilikat (CASH) sementitini göstermektedir. Al-tobermoritin platin kristalleri, CASH sementit matrisi içinde büyümüştür (Fotoğraf: Getty).

Bu işlem sonucunda oluşan termal reaksiyon, kalsiyum rezervuarı görevi gören ayrışmamış kireç parçaları oluşturur.

Onlarca hatta yüzlerce yıl sonra, beton blok iklim, deprem veya yüklerden dolayı çatladığında, bu kalsiyum depoları harekete geçerek kendi kendini iyileştiren bir zincirleme reaksiyon başlatır.

Bu keşif, Roma yapılarının neden binlerce yıldır ayakta kaldığını açıklamaya yardımcı olmakla kalmıyor, aynı zamanda modern inşaat malzemeleri endüstrisi için de yeni yönler açıyor.

MIT'deki araştırma ekibinin başkanı Profesör Admir Masic, bu kendi kendini iyileştirme teknolojisinin yeniden yaratılıp modern betona uygulanması durumunda binanın ömrünü uzatabileceğimizi, onarım maliyetlerini önemli ölçüde azaltabileceğimizi ve en önemlisi sera gazı emisyonlarını azaltabileceğimizi söyledi.

Çimento endüstrisi, küresel karbon emisyonlarının yaklaşık %8'inden sorumludur ve bu emisyonların çoğu binaların imalatı, nakliyesi ve bakımından kaynaklanmaktadır. Antik Romalılar gibi kendi kendini onaran beton geliştirmek bu durumu değiştirebilir.

Süper gelişmiş malzemelere veya karmaşık endüstriyel süreçlere ihtiyaç duymadan, kadim teknikler hâlâ zamansız güçlerini kanıtlıyor. Ve bazen, insanlık ilerlemek için atalarının geride bıraktıklarına bakmak zorunda kalıyor.

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