Vechii Romani au fost ingineri și constructori geniali, creând o gamă impresionantă de structuri magnifice, inclusiv unele care au supraviețuit până în timpurile moderne, practic, intacte, cum ar fi Panteonul cu cupolă din Roma.
Un material indispensabil pentru romani, a fost o formă de beton, pe care au dezvoltat-o și care este cunoscută pentru durabilitatea și longevitatea sa remarcabilă, deși compoziția și proprietățile sale au rămas un mister.
Un nou studiu contribuie, în mare măsură, la dezvoltarea acestui puzzle și, potrivit cercetătorilor, ar putea deschide calea pentru utilizarea modernă a unei versiuni reproduse, a acestei minunații antice.
Betonul roman, a fost introdus în secolul al III-lea î.Hr. și s-a dovedit a fi revoluționar. Denumit și opus caementicium, cele trei ingrediente principale ale sale erau var, cenușă vulcanică și apă. Acesta i-a ajutat pe romani să ridice structuri, inclusiv temple, băi publice și alte clădiri mari, apeducte și poduri, care nu se asemănau cu niciunul dintre cele create până în acel moment în istorie. Deoarece, betonul putea să se întărească sub apă, a fost, de asemenea, vital pentru construcția de porturi și diguri de protecție.
Multe dintre aceste structuri au rezistat timp de două milenii, în timp ce echivalentele moderne din beton se prăbușesc, uneori, în doar câțiva ani sau decenii.
Cercetătorii au efectuat o examinare sofisticată a betonului de pe zidurile oralului antic Privernum, situat în Italia, la sud de Roma. Ei au descifrat strategii de fabricație neașteptate, care au conferit betonului proprietăți de autovindecare - reparând chimic orice fisură sau pori.
,,Noile rezultate arată că la baza autovindecării și longevității betonului antic roman, ar putea sta modul în care romanii amestecau materiile prime, mai exact modul în care foloseau varul, componenta cheie a amestecului, împreună cu cenușa vulcanică”, a declarat profesorul de inginerie civilă și de mediu, de la Massachusetts Institute of Technology, Admir Masic, care a condus studiul publicat în revista Science Advances.
,,Acesta este un următor pas important, în îmbunătățirea sustenabilității betoanelor moderne, printr-o strategie de inspirație romană. Am reușit să transpunem, unele dintre caracteristicile din mortarele romane antice, care pot fi asociate cu autovindecarea, în analogii moderne, cu mare succes”, a explicat Masic.
Varul este o substanță albă caustică, sub formă de pulbere caustică compusă, din oxid de calciu, obținut prin încălzirea calcarului.
Betonul roman conține bucățele albe, numite ,,claste de var”, rămășițe ale varului folosit în beton. Aceste caracteristici, au spus cercetătorii, par să fi rezultat dintr-un proces numit ,,amestecare la cald”, care folosește o variantă de var numit ,,var viu”, care altfel nu s-ar fi produs.
Experții au crezut, mult timp că durabilitatea betonului roman, a apărut datorită unui alt ingredient important: cenușa vulcanică din zona Pozzuoli, din Golful Napoli. Unii considerau că bucățile de var, absente în betonul modern, sunt un produs secundar accidental, al unei pregătiri neglijente sau al unor materiale de proastă calitate. Acest studiu, le-a identificat, ca fiind esențiale în autovidecare.
,,În esență, funcționează astfel: atunci când betonul se fisurează, apa sau umiditatea intră, iar fisura se lărgește și se răspândește în întreaga structură. Blocurile de var se dizolvă odată cu infiltrarea apei și furnizează ioni de calciu, care se recristalizează și repară fisurile. În plus, ionii de calciu pot reacționa cu ingrediente vulcanice pentru a consolida structura”, a declarat Masic.
Panteonul, care datează din secolul al II-lea d.Hr., este o clădire circulară din beton, acoperită cu cărămidă, care se mândrește cu cea mai mare și cea mai veche cupolă din beton nearmat din lume. Masivul Colosseum roman, care datează din secolul I d.Hr., ar fi fost, de asemenea, imposibil de construit fără beton.
,,Romanii erau mari ingineri. Faptul că, încă, ne putem plimba prin multe dintre structurile lor este o dovadă, în acest sens. Este suficient să mergeți la Panteon și să vedeți rândurile de oameni, care așteaptă să vadă cupola magnifică”, a declarat autorul principal al studiului, Linda Seymour, care a lucrat la cercetare, in calitate de doctorandă la MIT și este, acum, consultant de proiect la firma de inginerie SGH.
,,Romanii era pricepuți și își adaptau materialele, în funcție de o multitudine de factori, cum ar fi locația și tipul de structură”, a adăugat Seymour.
Masic este co-fondator al unei companii numite DMAT, cu sediul în Statele Unite și Italia, care comercializează beton, inspirat din versiunea antică romană.