Mokslininkai pagaliau išsiaiškino, kodėl Romos imperijos betonas išliko sveikas net po 2000 metų

Kaip pažymi leidinys „Livescience“, tarp tokių ilgai stovinčių statinių galima paminėti Panteoną Romoje, Romos akvedukus Segovijoje (Ispanija) ir Romos pirtis Anglijoje. Pažymima, kad šių statinių ilgaamžiškumą daugiausia galima priskirti romėnų betonui.

Mokslininkai iki šiol galvoja, kaip romėnai gamino betoną, bet turi keletą užuominų, įskaitant daugelį jo sudedamųjų dalių ir tai, kad jis savaime atsinaujina lietaus metu.

Kaip romėnai gamino betoną

Romėnų betonas buvo unikalus mišinys, kuris darė stebuklus. „Betonas pastatė imperiją“, – teigė Oregono universiteto klasikinės filologijos katedros docentas Kevinas Dikuss. Pasak jo, romėnai savo betoną naudojo dar III a. pr. m. e.

Romėnų betono paslaptys slypi tiek jo sudedamosiose dalyse, tiek jų maišymo būduose. 

Vienas iš „žaidimo taisyklių keitikų“, pasak Dikuso, buvo puzolanas (puccolana), arba pelenai. 

Romėnai naudojo pelenus iš vulkaninių sluoksnių iš Počuolio miesto ir vežė juos po visą imperiją. Šiandien puzolanas apima pemzą ir lakias pelenus, kurie yra anglies degimo šalutinis produktas. 

Silicis ir aliuminis pelenuose reaguoja su kalkėmis ir vandeniu puzolano reakcijoje esant aplinkos temperatūrai, dėl to gaunamas tvirtesnis ir ilgesnės trukmės betonas. Puzolana taip pat naudojama hidrauliniam cementui, kuris gali kietėti po vandeniu, gaminti.

Kitas svarbus ingredientas yra kalkių nuolaužos arba nedideli negesintos kalkių gabaliukai, sakė Dikusas.

Šios nuolaužos suteikia romėnų betonui savybę savaime atsinaujinti. Betonas laikui bėgant išdžiūsta ir susilpnėja, bet vanduo gali įsiskverbti į jo įtrūkimus ir pasiekti likučius. 

Reaguodami su vandeniu, likučiai sukuria kristalus, vadinamus kalcitu, kurie užpildo įtrūkimus. Tokiu būdu romėnų betonas gali savaime atsinaujinti.

Pavyzdžiui, 2000 metų senumo Cecilijos Metelos kapavietė netoli Romos turi įtrūkimų, užpildytų kalcitų, o tai rodo, kad kažkuriuo metu po jos pastatymo vanduo aktyvavo betono viduje esančias nuolaužas.

Prieš porą metų Masačiusetso technologijos instituto tyrėjų grupė analizavo romėnų betoną naudodama skenuojančius elektroninius mikroskopus ir rentgeno spindulius, kad išsiaiškintų, kas jį daro tokį tvirtą, ir suprastų, kaip jis buvo pagamintas, nors romėnai, atrodo, intuityviai suprato šį inžinerijos stebuklą.

Romėnai taip pat naudojo metodą, žinomą kaip karštas maišymas, kuris apima negesintos kalkės maišymą su puzolanu, vandeniu ir kitais ingredientais, o po to kaitinimą.

Masačiusetso technologijos instituto komanda atrado, kad šis metodas padeda atskleisti kalkių nuolaužų savybę savaime atsinaujinti ir gali paspartinti kietėjimą, palyginti su cementu, pagamintu naudojant negesintų kalkių ir vandens tirpalą, vadinamą gesintomis kalkėmis, kuris šiais laikais yra labai paplitęs.

„Mes vis dar atrandame kai kuriuos metodus, kuriuos jie naudojo maišydami ir ruošdami medžiagas“, – sakė Somaye Nassiri iš Kalifornijos universiteto.

Leidinys pažymėjo, kad nepriklausomai nuo to, ar romėnai suprato visą savo cemento recepto genialumą, jo didybė spinduliuoja per jo ilgaamžiškumą. 

Net ir šiandien nėra nieko geresnio, kaip paliesti romėnų sieną. „Jai 2000 metų, ir ji tokia pat tvirta, kaip tą dieną, kai buvo pastatyta“, – konstatavo Dikusas.