Veliki uspjeh Bosanca Admira Mašića: Otkrio tajnu izdržljivosti rimskog betona

Zašto su konstrukcije napravljene od “rimskog” betona toliko izdržljive? Istraživači kažu da su otkrili jedno moguće objašnjenje: tehnika korištena za izradu materijala možda je pomogla da se betonu daju svojstva “samoizlječenja”.

“Panteon ne bi postojao bez betona kakav je bio u rimsko doba“, rekao je Admir Mašić, profesor građevinarstva i inženjerstva okoliša na MIT-u i glavni autor rada.

No, dodao je, unatoč tome što je rimski pisac i filozof Plinije Stariji primijetio da beton može postati jači s godinama, malo je vjerojatno da su Rimljani bili svjesni uključene kemije – ili koliko dugo će materijal trajati.

“Znali su da je to odličan materijal, ali vjerojatno nisu znali da će trajati tisućama godina”, rekao je Mašić.

Istraživači kažu da se čini da tehnike korištene za pripremu rimskog betona mogu pomoći u objašnjenju zašto je izdržao test vremena

Rimski beton se proizvodi korištenjem grudica vulkanskih stijena i drugih agregata u kombinaciji s mortom napravljenim od sastojaka uključujući pucolan (kao što je vulkanski pepeo), izvor vapna (kalcijev oksid) i vodu.

Među prijašnjim objašnjenjima za čvrstoću materijala, istraživači su otkrili da je beton iz rimskih lukobrana i gatova sadržavao minerale aluminij tobermorit i filipsit koji su tijekom godina pomogli ojačati beton.

Sada istraživači kažu da se čini da tehnike korištene za pripremu rimskog betona također mogu pomoći u objašnjenju zašto je izdržao test vremena.

Pišući u časopisu Science Advances, prenosi klix.ba, Mašić napominje da rimski uzorci betona sadrže male grudice poznate kao vapnene šiljke koji se ne nalaze u modernim građevinama. Iako je ranije objašnjeno da su posljedica lošeg miješanja žbuke ili drugih grešaka, tim je sumnjao da bi mogli biti i drugi razlozi.

Ispitali su uzorak rimskog betona sa zida u drevnom gradu Privernum u blizini Rima, otkrivši da vapneni klasti sadržavaju različite oblike kalcijevog karbonata, od kojih neki nastaju u uvjetima u kojima voda nije slobodno dostupna.

Također su otkrili da su šiljci bili porozni s pukotinama, što također ukazuje na to da su nastali u okruženju visoke temperature i niske vode.

Istraživači kažu da to sugerira da živo vapno nije pomiješano s vodom prije nego što je dodano drugim sastojcima. Umjesto toga, vjerojatno je prvo dodan pepelu i agregatima, prije dodavanja vode. Ovaj pristup je poznat kao “vruće miješanje” zbog proizvedene topline. Stručnjaci dodaju da bi te visoke temperature ne samo pomogle vezivanju morta, već bi i smanjile sadržaj vode oko vrhova vapna.

Dobiveni kamenac je možda pomogao betonu da se “samoizliječi”

Tim sugerira da je dobiveni kamenac možda pomogao betonu da se “samoizliječi”, jer bi voda koja prodire u pukotine u materijalu otopila kalcijev karbonat dok je prolazio kroz kamenac. Pukotina u betonu tada bi mogla samozacijeliti ovom tekućinom bogatom kalcijem koja bi reagirala s vulkanskim materijalom ili rekristalizacijom kalcijevog karbonata. Doista, tim primjećuje da su pukotine ispunjene kalcijevim karbonatom nedavno pronađene u rimskom betonu.

Kako bi provjerili svoju teoriju, Mašić i njegovi kolege stvorili su beton inspiriran Rimljanima, koji su mehanički lomili. Zatim su odvojili komadiće do 0,5 mm i izložili ih tekućoj vodi na razdoblje od 30 dana. Uzorci koji sadrže vapnene klaste zapečaćene novoformiranim kalcitom, ali kontrolni uzorci napravljeni bez vapnenih klasta ostali su slomljeni.

Mašić kaže da bi se rimski pristup mogao pokazati korisnim u modernoj gradnji.

“Pristupi nadahnuti Rimljanima, temeljeni na, na primjer, vrućem miješanju, mogli bi biti isplativ način da naša infrastruktura traje dulje kroz mehanizme samoiscjeljivanja koje ilustriramo u ovoj studiji“, rekao je.