Konačno otkriveno zašto rimski beton traje tisućljećima, a naš desetljećima

FOTO:123rf

SUVREMENE zgrade uglavnom se grade tako da traju 60-ak godina, mostovi oko 120, a brane oko 250. No dok se lošije građene zgrade od suvremenog betona znaju početi raspadati već nakon 30-ak godina, poznato je da brojne rimske građevine traju već više od 2.000 godina. Štoviše, čini se da s vremenom postaju sve čvršće, a ne slabije. U čemu je stvar?

Jedno novo istraživanje, objavljeno u časopisu American Mineralogist konačno je razotkrilo ključne tajne čvrstoće rimskog betona. Prema studiji koju je proveo tim s University of Utah, rimski beton radio se od mješavine vulkanskog pepela, vapna, odnosno kalcijeva oksida, morske vode i vulkanskog kamenja. Za razliku od suvremenog betona, takva mješavina, kada se koristila za izgradnju luka, lukobrana i brana, u kontaktu s vodom postajala je sve čvršća. Znanstvenici tvrde da je ta činjenica posljedica kemijske reakcije morske vode s vulkanskim materijalima u kojoj se formiraju novi minerali koji jačaju beton.  

U sažetku svojeg rada autori ističu da je još Plinije stariji u prvom stoljeću naše ere isticao procese u kojima se vulkanski pepeo u kontaktu s morskom vodom pretvarao u jedinstvenu kamenu masu koja je svakim danom postajala sve snažnija.

Voditeljica istraživanja Marie Jackson, geologinja s University of Utah, kaže da su rimski izumitelji betona bili vrlo inteligentni te da su u svoj rad uložili jako puno vremena.

Znanstvenici su još u ranijim studijama u rimskom betonu otkrili da su čestice vapna sadržavale rijedak aluminijev supstituirani tobermorit.

U novom istraživanju Jackson i njezini suradnici otkrili su da se u strukturama betona formiraju veće količine tobermorita, često zajedno s mineralom filipsitom.

Ova opservacija timu je razotkrila dosad nepoznati proces. U njemu morska voda prodire u beton, otapa vulkanske kristale i staklo, da bi na njihovom mjestu s vremenom kristalizirali tobermorit i filipsit. Ovi minerali, ističu autori, ojačali su beton i spriječili nastajanje pukotina tako da je beton s vremenom postajao sve čvršći.

S druge strane suvremeni beton, koji se temelji na portland cementu, ne mijenja se nakon što se stvrdne. To pak znači da reakcije u njemu uglavnom mogu uzrokovati samo oštećenja.

„Mislim da istraživanje otvara potpuno novu perspektivu za izradu betona u kojoj možemo razmotriti procese korozije koji zapravo stvaraju iznimno koristan mineralni cement što će voditi do trajne otpornosti betona, zapravo možda čak i do njezina povećanja s vremenom“, kaže Jackson koja smatra da bi se rimski recept mogao koristiti pri gradnji struktura u moru.