Rímske stavby prežili dve tisícročia: Vedci z MIT odhalili tajomstvá špeciálneho betónu, ktorý stavitelia používali
Viacero prísad sa považovalo za kľúčové ingrediencie "zázračného" betónu, no jedna prísada je dôležitejšia, než ostatné.
Stavby a cesty postavené v Rímskej ríši sa prechovali do dnešného dňa a mnohých vedcov zaujímalo tajomstvo, ktoré títo „majstri inžinierstva“ uplatňovali, aby ich infraštruktúra prežila dve tisícročia.
Rimania používali pri stavbe svojej infraštruktúry betón. Pomocou neho postavili napríklad Panteón, ktorý je dodnes neporušený. Významnými stavbami boli aj rímske akvadukty, ktoré dodávajú vodu do Ríma aj dnes. Ak sa však pozrieme na množstvo moderných stavieb, väčšina z nich schátra už do niekoľkých desaťročí.
Výskumníci z technologického inštitútu MIT sa pokúsili rozlúštiť záhadu špeciálneho stavebného materiálu. Svoj výskum usmernili na štruktúry, ktoré za dve tisícročia čelili obzvlášť drsným podmienkam, no aj napriek tomu pretrvali. Tými štruktúrami boli prístavy, kanalizácie alebo vlnolamy v seizmicky aktívnych oblastiach.
Podarilo sa im odhaliť staroveký recept na betón, ktorý sa vyznačuje špecifickými vlastnosťami, vďaka ktorým sa vie sám opraviť. Dlhú dobu s však predpokladalo, že za mimoriadnu odolnosť stavieb môže sopečný popol, ktorý dávni konštruktéri získavali z oblasti Pozzuoli. Išlo o špecifický druh popola, ktorý sa dodával do celej Rímskej ríše. Používal sa prakticky vo všetkých stavbách a stavitelia ho opisovali ako kľúčovú ingredienciu pri miešaní betónu.
Autori novej štúdie sa ale na materiál pozreli bližšie a všimli si aj stopy drobného svetlého materiálu. Ten pochádza z vápna a považuje sa za ďalšiu dôležitú zložku rímskeho betónu.
Neprehliadnite
„Už od začiatku mojej práce s rímskym betónom ma tieto štruktúry fascinovali. V moderných formulách betónu ich nenájdeme, prečo ich teda starovekí stavitelia používali?“ pýta sa Admir Masic, jeden z autorov štúdie.
Schopnosť opraviť sa
O týchto zvláštnych prvkoch sa vedelo už dlhú dobu, no výskumníci sa domnievali, že to bol len výsledok odfláknutej práce. V rámci novej štúdie vedci formulujú teóriu, že vápno dodalo materiálu schopnosť opraviť sa.
„Nikdy som nesúhlasil s teóriou, že Rimania svoju prácu odflákli. Do miešania betónu išlo obrovské množstvo úsilia a stavitelia mali ambíciu vytvoriť naozaj fenomenálny stavebný materiál. Ich formuly boli opísané naozaj do detailu a postupom času ich ešte viac vylaďovali. Prečo by teda nevložili rovnaké úsilie aj do miešania finálneho produktu?“ vysvetľuje Masic.
Ak už Rimania použili vápno, predpokladalo sa, že ho najprv skombinovali s vodou, aby vznikol reaktívny materiál s konzistenciou pasty. Tento proces by však nevytvoril štruktúry známe ako vápenné klasty v betóne. Masic sa preto domnieval, že Rimania mohli pri miešaní betónu použiť nehasené vápno, ešte reaktívnejšiu formu materiálu.
Spektroskopická analýza ukázala, že pozorované štruktúry vznikli pri mimoriadne vysokých teplotách, typických pre exotermickú reakciu, ktorá vzniká použitím nehaseného vápna. Tento proces podľa autorov štúdie viedol k mimoriadne odolnému betónu.
Aby vedci túto teóriu potvrdili, vytvorili dva druhy betónu, jeden podľa starovekej formuly, a druhý pomocou moderných metód. Následne betóny úmyselne poškodili a zaliali ich vodou. Do dvoch týždňov sa rímsky betón kompletne zacelil. Výskumníci momentálne pracujú na tom, ako priniesť tento betónový materiál na trh.
Komentáre