Unul din fascinantele mistere ale Romei antice este impresionanta longevitate a unor construcţii portuare de beton ridicate de ei.
Lovite de valurile mării timp de 2000 de ani, aceste structuri încă se mai înalţă de-a lungul ţărmului, în timp ce amestecurile noastre se erodează în timp de doar zeci de ani.
Acum, oamenii de ştiinţă au descoperit chimia incredibilă din spatele acestui fenomen, apropiindu-se mai aproape de dezvăluirea secretului acestei reţete pierdute mult timp în urmă.
După cum se dovedeşte, betonul roman nu numai este mai durabil decât cel pe care îl putem face noi astăzi, dar de fapt el devine mai trainic cu timpul.
Vedeţi şi: Recent sa descoperit o incredibilă comoară romană de pe urma unui naufragiu vechi de 1600 ani
Cercetătorii conduşi de geologul Marie Jackson de la Universitatea din Utah încearcă să spargă misterele betonului roman de ani de zile şi acum ei au schiţat structura sa cristalină, dânduşi seama despre faptul cum anume acest material antic se solidifică de-a lungul timpului.
De obicei, betonul modern este făcut cu ciment portland (en), un amestec de nisip de siliciu, calcar, argilă, cretă şi alte ingrediente topite împreună la temperaturi foarte înalte.
În beton, acestă pastă se leagă cu „agregatul” – bucăţi de piatră şi nisip.
Acest agregat trebuie să fie inert, deoarece orice reacţie chimică nedorită poate provoca fisuri în beton, ducând la eroziunea şi surparea structurilor.
Aceasta este cauza din care betonul nu are longevitatea rocilor.
Dar, betonul roman nu funcţionează astfel.
Betonul lor a fost creat cu cenuşă vulcanică, var şi apă de mare, profitând de reacţia chimică, pe care romanii probabil au observat-o în depozitele de cenuşă vulcanică cimentată în mod natural, numite roci de tuf.
Amestecat cu cenuşă vulcanică, mortarul era mai degrabă o rocă vulcanică decât un agregat, care continua să reacţioneze cu materialul, în cele din urmă făcând cimentul roman mult mai durabil decât aţi putea fi crezut.
În proiectul de cercetare precedent, condus de Jackson, echipa adunase deja mostre de beton marin din mai multe porturi de-a lungul coastei italiene.
Acum, cercetătorii au examinat probele folosind un microscop electronic, înainte de cercetarea mai detailată cu microdifracţie cu raze X (en) până la o rezoluţie extrem de ridicată şi spectroscopia Raman (en).
Cu aceste tehnici avansate, ei puteau identifica toate granulele minerale produse în vechiul beton de-a lungul secolelor.
„Noi putem intra în micuţele laboratoare naturale din beton, să cartografiem mineralele prezente, să vedem succesiunea cristalelor întâlnite şi proprităţile lor cristalografice”, spune Jackson (en).
„A fost uluitor ceea ce noi am putut găsi”.
Jackson, în particular a fost interesată de prezenţa tobermoritei aluminoase, un mineral dur pe bază de siliciu, care este de fapt destul de rar şi destul de dificil de făcut în laborator, dar este în abundenţă în betonul antic.
După cum se dovedeşte, tobermoritul aluminos şi încă un mineral înrudit numit fillipsit, de fapt, cresc în beton datorită apelor de mare care le spală de jur împrejur, dizolvând încet cenuşa vulcanică şi dându-i spaţiu pentru a dezvolta o structură armată din aceste cristale cuplate.
„Romanii au creat un beton asemănător cu roca, care creşte într-un schimb chimic deschis cu apa din mare”, spune Jackson (en).
Acesta este destul de uimitor şi este exact opusul a ceea ce se întâmplă în betonul modern, care erodează precum apa sărată rugineşte întăririle de oţel şi spală compuşii care ţin materialul împreună.
Fabricarea betonului după modul în care îl făceau odată romanii ar fi un avantaj pentru industria construcţiilor moderne, în special când merge vorba de construcţiile de coastă, cum ar fi digurile, care sunt în mod constant afectate de valuri, sau fantasticele lagune mareece prevăzute pentru valorificarea energiei valurilor (en).
Dar, din păcate, în ciuda timpului reţetele s-au pierdut, astfel unica noastră şansă la recrearea materialului antic este reproducerea lui bazându-ne pe proprietăţile sale chimice cunoscute.
Şi aceasta nu înseamnă că noi vom putea înlocui tot cementul din lume cu materialul antic, deoarece nu peste tot putem avea acces la ingredientele vulcanice potrivite.
„Romanii au avut noroc cu tipul de rocă cu care au lucrat”, spune Jackson (en).
„Noi nu avem peste tot în lume astfel de roci, aşa dar, noi trebuie să creăm un înlocuitor”.
Dar, dacă Jackson şi colegii săi ar putea sparge taina reţetei, inginerii marini moderni ar putea folosi potenţialul unui material care nu are nevoie de întăriri de oţel, ar putea rezista timp de secole şi, de asemenea, a face emisia de carbon mai mică.
Cercetarea a fost publicată în American Mineralogist.
Lasă un răspuns