Za zahtevne građevine i dalje je potreban armirani beton, ali rimska receptura pokazuje izuzetnu izdržljivost za objekte bez velikih opterećenja
Rimski beton nije čvršći, ali je mnogo dugotrajniji, što ga čini zanimljivim za savremenu građevinsku industriju i smanjenje emisije CO2
U rimskom betonu vide se bele grudvice koje su naučnici dugo smatrali dokazom lošeg mešanja. Međutim, istraživanje objavljeno 2023. godine pokazalo je da su one namerno ostavljane u smeši i da omogućavaju betonu da se sam popravlja. Rimljani možda nisu izmislili beton, ali su ga prvi koristili u velikim razmerama.
Već oko 200. godine pre nove ere njime su gradili većinu svojih građevina. Kupatila, akvadukti, lukobrani i kupole koje su tada podigli opstale su do danas.
Panteon u Rimu i dalje je najveća kupola od nearmiranog betona na svetu, a stoji još od drugog veka.
Glavna razlika između našeg i njihovog betona
Savremeni beton pravi se od portland cementa, mešavine krečnjaka, gline, peska i drugih sastojaka koji se melju i peku na visokim temperaturama. Takav beton je veoma čvrst, ali kada jednom naprsne, pukotina se samo širi. Voda prodire unutra, zimi se ledi i vremenom razara konstrukciju.
Rimljani su, s druge strane, koristili vulkanski pepeo poznat kao pucolan, nazvan po mestu Pocuoli (Pozzuoli) u blizini Vezuva. Kada se taj pepeo pomeša sa krečom i vodom, nastaje vezivni materijal drugačije strukture, otporniji na pomeranja i pucanje.
To se znalo odavno. Ono što nije bilo jasno jeste čemu služe bele grudvice u betonu.
Detalj koji je jednom hemičaru privukao pažnju
U rimskom betonu vide se sitne bele mrlje, veličine svega nekoliko milimetara.
Generacije naučnika smatrale su da su one posledica loše umešane smeše ili nekvalitetnih sirovina.
Međutim, Admir Masić, hemičar sa Instituta MIT, nikada nije prihvatio takvo objašnjenje. Postavio je jednostavno pitanje: ako su Rimljani vekovima usavršavali recept za materijal koji im je bio od presudnog značaja, zašto bi upravo prilikom mešanja bili nemarni?
Njegov tim uzeo je uzorke sa zida antičkog grada Privernuma, nedaleko od Rima, starog oko dve hiljade godina, i analizirao ih pomoću mikroskopa i rendgenskih snimaka.
Vruća smeša umesto hladne
Oblik i kristalna struktura belih grudvica pokazali su da su nastale na veoma visokim temperaturama.
To je otkrilo kako su Rimljani zapravo pravili beton.
Danas se kreč najpre gasi vodom, pa se tek potom meša sa ostalim sastojcima. Rimljani su, barem kada su gradili noseće zidove, koristili negašeni kreč i dodavali ga direktno u smešu.
Kada negašeni kreč dođe u kontakt s vodom, oslobađa veliku količinu toplote. U pojedinim delovima smeše temperatura je prelazila i 200 stepeni Celzijusa. To je omogućavalo hemijske reakcije koje sa gašenim krečom nisu moguće, a istovremeno je znatno ubrzavalo vezivanje materijala, pa je gradnja bila brža.
Kao posledica tog postupka u betonu su ostajale bele grudvice.
Eksperiment kao dokaz
Bele grudvice su krte i pune sitnih šupljina. Kada se u betonu pojavi pukotina, ona prolazi upravo kroz njih i lomi ih.
Kada potom voda prodre u pukotinu, iz razlomljenih grudvica oslobađa kalcijum i stvara zasićeni rastvor. Taj rastvor prolazi kroz pukotinu, gde ponovo kristališe i ispunjava nastalo oštećenje.
Drugim rečima, voda koja kod običnog betona izaziva propadanje, kod rimskog pokreće proces njegove popravke.
Naučnici su to i eksperimentalno potvrdili. Napravili su dve vrste uzoraka – jedne prema rimskoj recepturi, sa belim grudvicama, i druge bez njih. Zatim su ih namerno napukli i kroz pukotine puštali vodu tokom 30 dana.
Kod uzoraka napravljenih po rimskoj recepturi voda je već posle dve nedelje prestala da prolazi, jer se pukotina zatvorila. Kod običnog betona voda je nastavila da prolazi.
Zatvarale su se pukotine široke do pola milimetra.
Nije čvršći već dugotrajniji
Proizvodnja cementa danas učestvuje sa oko osam odsto u ukupnim svetskim emisijama ugljen-dioksida.
Ako beton traje dvostruko duže, potrebno je proizvesti upola manje materijala za isti posao.
Zbog toga se rimska receptura danas ne proučava samo iz radoznalosti, već i zbog mogućnosti njene primene u savremenoj građevinskoj industriji. Već postoje pokušaji da se pojedini elementi ovog postupka uključe u proizvodnju modernog betona.
Važno je, ipak, naglasiti jednu stvar. Rimski beton nije čvršći od savremenog, već dugotrajniji. Za mostove, nebodere i druge zahtevne konstrukcije i dalje je neophodan armirani beton, koji Rimljani nisu poznavali. Ali za građevine koje treba da traju vekovima bez velikih opterećenja, njihov materijal pokazao se izuzetno otpornim – i to su znali još pre dve hiljade godina.
(N1.ba)
