Zagadka trwałości rzymskiego betonu rozwiązana? Oto „magiczny” składnik

Artykuł opublikowany w Journal of the American Ceramic Society opisuje, w jaki sposób starożytni Rzymianie mogli produkować cement, dzięki któremu ich betonowe konstrukcje cechowały się zaskakująco wysoką wytrzymałością.

Obiektem badań prowadzonych przez przedstawicieli Massachusetts Institute of Technology był liczący około 2050 lat rzymski grobowiec. Naukowcy próbowali zrozumieć, dlaczego stosowany ówcześnie beton mógł przetrwać tysiące lat w niezmienionej formie, podczas gdy ten obecnie stosowany zazwyczaj ulega pękaniu już po kilku dekadach użytkowania.

Czytaj też: Starożytna brama do piekła? Wiemy, na jakiej zasadzie działała

Jeśli chodzi o wspomniany grobowiec, to należał on do Cecylii Metelli, córki Kwintusa Cecyliusza Metellusa Kreteńskiego. Prowadząc analizy betonu wykorzystanego do budowy grobowca, badacze doszli do wniosku, że kluczem do sukcesu mogło być użycie kruszywa wulkanicznego zwanego leucytem oraz to, jak beton reagował na kontakt z deszczem i wodami gruntowymi.

Reklama

Rzymski beton najprawdopodobniej zawierał duże ilości leucytu bogatego w potas

Wspomniany leucyt jest minerałem bogatym w potas. Jego wyróżniającą cechą jest zdolność do rozpuszczania i „wpasowywania” w betonową konstrukcję. W efekcie beton staje się bardziej spójny i zyskuje na wytrzymałości, zamiast ulegać pękaniu. Czy podobne podejście mogłoby rozwiązać problem podatności na pęknięcia w przypadku obecnie stosowanego betonu? Niestety, takie rozwiązanie byłoby niemożliwe, ponieważ nadmiar potasu – w kontakcie z innymi stosowanymi składnikami – prowadziłby do powstawania mikropęknięć.

Czytaj też: Digger Finger może zmienić oblicze archeologii. Co potrafi robotyczny palec?

Ściany tworzące grobowiec Cecylii Metelli przez wieki miały kontakt z deszczem i wodami gruntowymi. Dzięki wysokiej zawartości leucytu obecność wody prowadziła do uwalniania potasu wzmacniającego mikrostruktury w betonie. Stefano Roascio, archeolog zajmujący się wspomnianą budowlą, zauważa, że przeprowadzone badania mają ważne znaczenie w kontekście zrozumienia natury innych starożytnych betonowych struktur.