Áttörés Pompejiben: Kiderült az ókori római beton titka
A Pompeji hamvai alól előkerült, 2000 éves építkezési helyszínnek köszönhetően a tudósok megfejtették az ókori rómaiak rendkívül tartós betonjának titkát. A kutatók szerint a megoldás egy speciális, „forró keverési” technika, amely öngyógyító képességgel ruházza fel az építőanyagot – ez a módszer forradalmasíthatja a modern építőipart is.
A Vezúv fagyasztotta be az időt
A 79-es Vezúv-kitörés idejéből származó, teljesen érintetlenül fennmaradt pompeji építkezési terület ritka bepillantást engedett a római építkezési gyakorlatba. A helyszínen rendezetten sorakoztak a Pantheont is évezredek óta egyben tartó, híresen tartós beton összetevői: vulkáni hamu és mész.
Az MIT (Massachusetts Institute of Technology) anyagkutatója, Admir Masic vezette kutatócsapat legújabb analízise Nature Communications című tudományos folyóiratban publikált eredményei szerint a tartósság kulcsa a „forró keverés” (hot-mixing) technikája.
A „forró keverés” előnyei
A rómaiak a beton összetevőit – a vulkáni hamut (pozzolán) és az égetett meszet (quicklime) – közvetlenül, víz hozzáadása nélkül keverték össze. A víz hozzáadásakor pedig a keverék intenzív hőt termelt.
„A forró keverés előnyei kettősek” – magyarázta Masic még 2023-ban, amikor először fedezte fel a technikát kísérletei során. Először is, a magas hőmérséklet olyan kémiai folyamatokat tesz lehetővé, amelyek más módszerekkel nem jöhetnek létre, magas hőmérséklethez kötődő vegyületeket hozva létre. Másodszor, ez a hő jelentősen felgyorsítja a kötési időt, lehetővé téve a sokkal gyorsabb építkezést.
Az öngyógyító képesség titka
A harmadik, és talán legfontosabb előny a beton figyelemre méltó öngyógyító képessége, amelyet a megmaradt mész-darabkák (clasts) biztosítanak.
Amikor repedések keletkeznek a betonban, azok a mész-darabkák felé terjednek. Ha víz jut a repedésbe, reakcióba lép a mésszel, és kalcium-gazdag oldatot képez. Ez az oldat kalcium-karbonáttá szárad és keményedik, összeragasztva a repedést, megakadályozva annak továbbterjedését.
„Ez az anyag évezredek alatt képes meggyógyítani önmagát, reaktív és rendkívül dinamikus. Túlélt földrengéseket és vulkánokat” – tette hozzá Masic.
Vitruvius rejtélye megoldódott
A forró keverési technika magyarázatot adott egy régi tudományos rejtélyre is: a módszer nem egyezett az i. e. 1. századi római építész, Vitruvius De architectura című értekezésében leírtakkal. Vitruvius leírása szerint a meszet először vízzel kellett hígítani (slaking), és csak utána keverni a vulkáni hamuval.
A pompeji leletek azonban bizonyítékot szolgáltattak: az előkevert száraz összetevők és a mikroszkópos vizsgálatok egyértelműen a forró keverés nyomait mutatták. A rómaiak tehát egy másik, sokkal tartósabb módszert is alkalmaztak, mint amit a fennmaradt írásos emlékek sugalltak.
Tanulságok a modern kor számára
A modern beton egyik legelterjedtebb építőanyag, de tartóssága gyakran évtizedekben mérhető, ráadásul előállítása környezetszennyező. A római technika átültetése a modern gyakorlatba jelentősen növelhetné az építőanyagok élettartamát és fenntarthatóságát.
„Nem akarjuk teljesen lemásolni a római betont ma. Csak le akarunk fordítani néhány mondatot ebből a tudáskönyvből a modern építési gyakorlatunkba” – mondta Masic, aki DMAT nevű cégével épp ezen dolgozik. „Olyan anyagokat akarunk, amelyek regenerálják önmagukat.”
A legfrissebb tudományos cikkek
