Tajna dugovečnosti: Ima li rimski beton moć samoregeneracije?
Kako to da čak i u veoma neprijateljskom okruženju strukture od betona iz antičkog Rima i dalje ostaju netaknute? Odgovor, kaže istraživanje, leži u kalcijumu.
Rimski akvadukti izgrađeni pre više od 2.000 godina i dalje su u funkciji, dok Panteon u Rimu i dalje ima najveću kupolu od nearmiranog betona, sa prečnikom od 43,3 metra.
Istovremeno, često se mogu videti strukture od betona stare manje od jedne decenije, a koje su počele da se urušavaju. Postavlja se pitanje – u čemu je tajna rimskog betona?
Pročitajte još na Gradnja.rs:
Ranije zanemaren kapacitet za samoizlečenje
Razumevanje zašto rimske strukture i dalje stameno stoje bilo je predmet proučavanja mnogih istraživača širom sveta. Kako to da čak i u veoma neprijateljskim okruženjima po beton, ove strukture i dalje ostaje netaknute? Postoji li neki čudesan recept za materijal ili metodu gradnja koji su izgubljeni u vremenu?
Međunarodna grupa istraživača, predvođena od strane Massachusetts Institute of Technology (MIT), rasvetlila je ova pitanja. Oni su otkrili da su ove strukture zapravo imale ranije zanemaren kapacitet za samoizlečenje. Do zaključka se došlo mikroskopskom analizom, korišćenjem rendgenskih tehnologija, na uzorcima rimskog betona sa zida antičkog grada Privernum, u blizini Rima.
Do zaključka se došlo mikroskopskom analizom, korišćenjem rendgenskih tehnologija, na uzorcima betona sa zida antičkog grada Privernum.
Kako piše Science, kroz analizu su potvrdili ono što su već znali o sastavu rimskog betona, te su uočeni vulkanski tuf i drugi krupni agregati, povezani malterom na bazi kreča i pucolana, materijala pronađenog u vulkanskom pepelu i nazvanog po gradu Pocuoli, u blizini Vezuva.
Analiza je takođe istakla i sićušne bele minerale, grozdove kreča, koji su i ranije primećeni ali su pripisani neurednom procesu mešanja ili sirovinama niskog kvaliteta. Ono što ova studija sugeriše je da su baš ove bezopasne bele grudvice te koje rimskom betonu daje ranije neprepoznatu sposobnost samoregenerisanja.
Popunjavanje prslina u reakciji s vodom
Analizom su otkriveni različiti oblici kalcijum karbonata, koji nije bio prisutan kao sirovina u početnoj betonskoj mešavini. Rezultati istraživanja sugerišu da su grudvice kreča zapravo izvor lako lomljivog i reaktivnog kalcijuma u betonskoj mešavini.
Naime, kada struktura pukne i voda prodre, a to se obično dešava tamo gde ima više krečnjaka, dolazi do hemijske reakcije koja stvara zasićeni rastvor kalcijuma i koji kristališe kao kalcijum karbonat i brzo popunjava prsline, reagujući sa pucolanom, te dalje jača materijal.
Drugim rečima, otkriveno je da postoji reakcija samozarastanja prslina unutar komada betona, koja se javlja spontano i neograničen broj puta.
Metod vrućeg mešanja
Ipak, istraživači dodaju da se ovaj hemijski proces dešava samo zbog načina na koji su ove strukture proizvedene. Ističu da se živi kreč nije mešao sa vodom pre dodavanja ostalim sastojcima.
Umesto toga, najverovatnije je korišćen takozvani metod „vrućeg mešanja“, što znači da se živi kreč prvo pomeša sa pepelom i agregatima, pa se tek onda doda voda.
Ovo je odličan metod za smanjenje ugljeničnog otiska cementa, jer će se životni vek konstrukcija produžiti procesom samoizlečenja.
Uz primenu ovih saznanja naučnici planiraju da iskoriste iste metode za proizvodnju savremenih betona koji će imati iste karakteristike samoregeneracije.
Prema njihovim rečima, ovo je odličan metod za smanjenje ugljeničnog otiska cementa, jer će se životni vek konstrukcija produžiti procesom samoizlečenja.
