Veliki uspjeh Bosanca Admira Mašića: Otkrio tajnu izdržljivosti rimskog betona
"Panteon ne bi postojao bez betona kao što je bio u rimsko doba", rekao je Admir Mašić, profesor građevinarstva i inženjerstva zaštite okoliša na MIT-u i glavni autor rada.
Ali, dodao je, unatoč tome što je rimski pisac i filozof Plinije Stariji primijetio da beton može postati jači s godinama, malo je vjerovatno da su Rimljani bili svjesni hemije koja je uključena - ili koliko dugo će materijal izdržati, piše "The Guardian".
"Znali su da je to odličan materijal, ali vjerovatno nisu znali da će trajati hiljadama godina", rekao je Mašić.
Rimski beton je proizveden korištenjem grudvica vulkanske stijene i drugih agregata spojenih s malterom napravljenim od sastojaka uključujući pucolan (kao što je vulkanski pepeo), izvor vapna (kalcij oksid) i vodu.
Među prethodnim objašnjenjima za čvrstoću materijala, istraživači su otkrili da beton iz rimskih lukobrana i stubova sadrži minerale aluminijski tobermorit i filipsit koji su pomogli da beton godinama ojača.
Sada istraživači kažu kako se čini da bi tehnike korištene za pripremu rimskog betona također mogle pomoći da se objasni zašto je izdržao test vremena.
Pišući u časopisu Science Advances, Mašić napominje da uzorci rimskog betona sadrže male grudice poznate kao klasovi kreča koji se ne nalaze u modernim strukturama. Iako je ranije objašnjeno da su one nastale kao rezultat lošeg miješanja maltera ili drugih grešaka, tim je sumnjao da bi mogli postojati i drugi razlozi.
Ispitivali su uzorak rimskog betona sa zida u drevnom gradu Privernumu u blizini Rima, otkrivajući da klasovi vapna u njemu sadrže različite oblike kalcijum karbonata, od kojih neki nastaju u uslovima kada voda nije slobodno dostupna.
Također, otkrili su da su klasovi bili porozni sa pukotinama, što također ukazuje na to da su nastali u okruženju visoke temperature i manje količine vode.
Istraživači kažu da ovo sugerira da živo vapno nije pomiješano s vodom prije nego što je dodano ostalim sastojcima. Umjesto toga, vjerovatno je prvo dodat pepelu i agregatima, prije dodavanja vode. Ovaj pristup je poznat kao "vruće miješanje" zbog proizvedene topline. Stručnjaci dodaju da ove visoke temperature ne samo da bi pomogle malteru da se stegne, već bi smanjile sadržaj vode oko klasova kreča.
Tim predlaže da su rezultujući klasovi vapna mogli pomoći betonu da se "samoizliječi", jer bi voda koja prodire u pukotine u materijalu otopila kalcijum karbonat dok bi prolazila kroz klasu vapna. Fraktura u betonu bi se tada mogla samoizliječiti tako što ova tekućina bogata kalcijem reagira s vulkanskim materijalom, ili rekristalizacijom kalcijum karbonata. Zaista, tim primjećuje da su pukotine ispunjene kalcijum-karbonatom nedavno pronađene u rimskom betonu.
Kako bi provjerili svoju teoriju, Mašić i kolege su napravili beton inspiriran Rimljanima, koji su mehanički razbili. Zatim su odvojili komade na 0,5 mm i izložili ih tekućoj vodi tokom perioda od 30 dana. Uzorci koji su sadržavali klasove vapna zapečaćene novoformiranim kalcitom, ali su kontrolni uzorci napravljeni bez klasova vapna ostali slomljeni.
Mašić je rekao da bi se rimski pristup mogao pokazati korisnim u modernoj gradnji.
"Pristupi inspirisani Rimljanima, zasnovani, na primjer, na vrućem miješanju, mogli bi biti isplativ način da naša infrastruktura traje duže kroz mehanizme samoizlječenja koje ilustriramo u ovoj studiji", rekao je.
