Vremenska kapsula Pompeje otkriva tajne izdržljivog rimskog cementa

Granule kreča zarobljene u drevnim zidovima pokazuju da su se Rimljani oslanjali na reaktivnu metodu „vrućeg mešanja“ za proizvodnju betona, što bi moglo inspirisati moderne inženjere.

Stari Rimljani su gradili mostove sa lukovima, vodootpornu lučku infrastrukturu i akvadukte koji su omogućili uspon njihovog carstva, a koji i dalje stoje — i često se još koriste.

Preporučujemo

To su postigli vrstom cementa koji je mnogo snažniji od današnjeg. Međutim, način na koji je rimski cement tačno pravljen bio je misteriozan. Sada su istraživači pronašli dokaz za objašnjenje koje su ponudili 2023. godine, a koji bi mogao dati uvide u proizvodnju dugotrajnijeg betona.

U svom spisu „O arhitekturi“ iz 1. veka pre nove ere, jedan od najpoznatijih arhitekata Rimskog carstva, Vitruvije, opisao je rimski cement kao napravljen od onoga što danas zovemo gašeni kreč, odnosno hidratizovani, zagrejani krečnjak.

Međutim, na osnovu otkrića sastava fragmenata pronađenih prilikom ranijeg iskopavanja u Pompeji, inženjeri iz Masačusetskog instituta za tehnologiju pretpostavili su u radu iz 2023. godine da su drevni graditelji koristili proces nazvan „vruće mešanje”.

U ovoj metodi se veoma reaktivni živi kreč (suvi zagrejani krečnjak) meša sa vulkanskim pepelom i vodom, što pokreće hemijsku reakciju koja proizvodi toplotu i daje materijalu sposobnosti samoobnavljanja.

Da bi potvrdili svoje otkriće, inženjeri su se 2024. godine vratili u Pompeju i posetili kuću koja je bila u stanju renoviranja kad je došlo do erupcije Vezuva, tako da je mesto bilo zamrznuto u vremenu.

U jednoj od prostorija, među kamenjem, crepovima i alatom, pronađene su velike gomile suvih, preliminarno izmešanih sastojaka maltera — mešavina vulkanskog pepela i granula živog kreča koja je čekala da bude hidrirana i naneta na zidove.

Istraživači su takođe pokazali da krečni fragmenti — ranije smatrani ostacima nepotpunog mešanja — imaju jasne fizičke i hemijske karakteristike koje se mogu proizvesti jedino tehnikom kojom se voda dodaje mešavini živog kreča i pepela, a ne metodom koju je opisao Vitruvije.

Metoda vrućeg mešanja stvara fragmentirane, veoma porozne krečne odlomke u malteru, koji omogućavaju kalcijumu da lako prolazi kroz materijal i rekristališe se radi popunjavanja pukotina. Razumevanje ove tehnologije „samopopravljanja” omogućiće inženjerima da je koriste u savremenoj gradnji.

Moderni cement se pravi zagrevanjem krečnjaka i gline u ogromnim pećima kako bi se formirao materijal nazvan klinker, koji se melje u prah i meša sa vodom da bi se dobio beton. On je jak, ali kratkog veka, često puca i propada u roku od nekoliko decenija.

Ova otkrića će takođe omogućiti restauratorima da popravljaju ostatke Rimskog carstva na kompatibilniji način.

„Malo je tema u arheologiji Rima koje su vrednije naše pažnje od razvoja betona”, kažu naučnici. Novo istraživanje je „prosto divan uvid, san arheologa”.

(Telegraf Nauka/Scientific American)