Мајсторите на Стариот Рим биле пионери во областа на градежништвото и инженерството, а нивното наследство продолжува да фасцинира и денес. Меѓу највпечатливите наследства од таа ера се, без сомнение, акведуктите – впечатливи водоводни системи што ги снабдувале градовите со вода преку километарски мостови и тунели. Тајната на нивната издржливост, како и исклучителната отпорност на многу други римски градби, лежи во материјалот што го користеле – позоланскиот бетон.
Овој бетон не само што го издржал времето туку и ги зачувал своите карактеристики во средини подложни на постојани промени и предизвици, како што се водата и солта, што зборува за мудроста и иновативноста на римските занаетчии.
Исклучително издржлив материјал
Овој исклучително издржлив материјал бил клучен за изградба на некои од најтрајните архитектонски чуда во историјата. Некои од акведуктите се функционални и денес, а римскиот бетон опстојува повеќе од 20 века, благодарение на неговиот уникатен состав и техниката на производство што обезбедува исклучителна отпорност на влага, температурни промени и на физичко абење. И денес, една од древните римски градби – Пантеон, кој сè уште е недопрен и стар речиси 2.000 години – го држи рекордот за најголема купола во светот направена од неармиран бетон.
Својствата на овој бетон обично се припишуваат на неговите состојки: позолана, која е мешавина од вулканска пепел, именувана по италијанскиот град Позуоли, каде што се наоѓа значајно наоѓалиште – и вар. Кога се мешаат со вода, овие два материјала реагираат и создаваат силен бетон.
Излегува, сепак, дека тоа не е целата приказна. Во 2023 година, меѓународен тим на истражувачи предводен од научници од Технолошкиот институт во Масачусетс (МИТ) откри дека не само што материјалите биле малку поразлични од она што претходно го мислевме туку и дека техниките што се користеле за нивно мешање се различни од оние што се користат денес.
Мали бели парчиња вар се забележани во бетонот на старите римски градби, кои инаку се чини дека се добро измешани. Ако Римјаните вложиле толку многу напор за да создадат исклучителен градежен материјал, следејќи детални рецепти, кои биле оптимизирани во текот на многу векови, зошто би вложиле толку малку труд за добро да го измешаат финалниот производ?.
Примероците биле подложени на опсежни анализи
Градежната инженерка од МИТ, Линда Сејмур, внимателно проучувала примероци од римски бетон стар 2.000 години од археолошкиот локалитет Привернум во Италија. Овие примероци биле подложени на опсежни анализи со помош на електронска микроскопија за скенирање, спектроскопија со рендгенски зраци со дисперзивна енергија, дифракција на рендгенски зраци во прав и конфокална слика раман за да се добие подобро разбирање за потеклото на овие варовни нодули. Стандардното разбирање на позоланскиот бетон е да се користи гасена вар. Прво, карпите од варовник се загреваат на високи температури за да се добие високореактивен каустички прав наречен брз вар или калциум оксид. Мешањето на оваа жива вар со вода произведува гасена вар, или калциум хидроксид, кој е малку помалку реактивен и помалку каустичен. Според теоријата, токму оваа гасена вар Римјаните ја мешале со позолана.
Сепак, врз основа на анализата направена од истражувачкиот тим, варовите јазли во нивните примероци не беа конзистентни со овој метод. Поверојатно е дека римскиот бетон е направен со директно мешање жива вар со позолана и вода на екстремно високи температури, или самостојно или во комбинација со гасена вар, метод што научниците го нарекоа „жешко мешање“, што резултира со формирање грутки вар.
Методот на жешка мешавина има уште една предност: честичките од вар му даваат на бетонот исклучителна способност за одржливост. Кога ќе се појават пукнатини од бетон, пукнатините првенствено „патуваат“ до јазлите на варта, кои имаат поголема површина од другите честички во матрицата. Кога водата влегува во пукнатина, таа реагира со варта и создава раствор богат со калциум, кој се суши и се стврднува во калциум карбонат.
