VAŽNO ZA MODERNO GRAĐEVINARSTVO Znanstvenik iz BiH na tragu otkrića tajne rimskog betona

Istraživački tim koji predvodi Admir Mašić, profesor bh. porijekla na Odsjeku za građevinarstvo i inženjerstvo zaštite okoliša na Massachusetts Institute of Technology (MIT), vjeruje kako je otkrio tajnu izdržljivosti rimskog betona koji je preživio pad carstva i mnogobrojne ratove, javlja Guardian.

“Panteon ne bi postojao bez betona kao što je bio u rimsko doba”, rekao je Mašić, koji je kao srednjoškolac napustio Bosnu i Hercegovinu tijekom rata.

Njegov tim smatra da bi tajna rimskog betona mogla biti tehnika korištena za izradu materijala koja mu je dala svojstva “samoizlječenja”.

Međutim, objasnio je kako je mala vjerojatnoća da su Rimljani bili svjesni kemijskih reakcija koje su dovele do izdržljivosti ovog materijala.

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

Rimski beton je proizveden korištenjem grudvica vulkanske stijene i drugih agregata spojenih s malterom napravljenim od sastojaka uključujući pucolan (kao što je vulkanski pepeo), krečnjak (kalcij oksid) i vodu.

Ranije su istraživači otkrili da beton iz rimskih lukobrana i stupova sadrži minerale aluminijski tobermorit i filipsit koji su pomogli da se ojača. Međutim, sada istraživači smatraju da bi tehnika koja je korištene za pripremu rimskog betona također mogla biti faktor.

Posebna tehnika pripreme

Mašić i njegove kolege su u radu objavljenom u časopisu Science Advances naveli da uzorci rimskog betona sadrže male grudvice kreča koji se ne nalaze u modernim strukturama. Iako je ranije objašnjeno da su one nastale kao rezultat lošeg miješanja maltera ili drugih grešaka, tim je sumnjao da bi mogli postojati i drugi razlozi.

Ispitivali su uzorak rimskog betona sa zida u drevnom gradu Privernum u blizini Rima, te otkrili da grudvice sadrže različite oblike kalcij karbonata, od kojih neki nastaju u uvjetima kada voda nije veoma dostupna. Također su te grudvice bile porozne s pukotinama, što također ukazuje na to da su nastale u okruženju visoke temperature i niske vode.

Istraživači su istaknuli kako ovo sugerira da živi kreč nije pomiješan s vodom prije nego što je dodan ostalim sastojcima. Umjesto toga, vjerojatno je prvo dodati pepelu i agregatima, prije dodavanja vode. Ovaj pristup je poznat kao “vruće miješanje” zbog proizvedene topline.

Tim smatra da ove visoke temperature ne samo da bi pomogle malteru da se stegne, već bi i smanjile sadržaj vode u i oko grudvica kreča.

Smatraju da je upravo ovo pomoglo betonu da “sam sebe izliječi”, jer bi voda koja prodire u pukotine u materijalu otopila kalcij karbonat dok bi prolazila kroz grudvice kreča.

Pukotine u betonu bi se tada mogla samozacijeliti, ili tako što ova tekućina bogata kalcijem reagira s vulkanskim materijalom, ili rekristalizacijom kalcijev karbonata. Tim navodi da su nedavno u rimskom betonu pronađene pukotine ispunjene kalcij-karbonatom.

Otkriće može biti korisno za moderno građevinarstvo

Kako bi provjerili svoju teoriju, Mašić i kolege su napravili beton slikan ovime, te su ga mehanički razbili. Zatim su odvojili komade na 0,5 mm i izložili ih tekućoj vodi tijekom razdoblja od 30 dana. Uzorci koji su sadržavali grudvice kreča zapečaćene novoformiranim kalcitom, ali su kontrolni uzorci napravljeni bez ovakvih grudvica ostali slomljeni.

Mašić je rekao da bi se pristup Rimljana mogao pokazati korisnim u modernoj gradnji.

“Pristupi inspirirani Rimljanima, zasnovani na, na primjer, vrućem miješanju, mogli bi biti isplativ način da naša infrastruktura traje duže kroz mehanizme samoizlječenja koje ilustriramo u ovoj studiji“, rekao je on.