Kétezer év elteltével is áll a Colosseum, a római építészek megfejtett titkát ma is hasznosíthatnák

A Pantheont 27-ben, csaknem kétezer éve építtette Agrippa, a jeles hadvezér Róma minden istene előtt tisztelegve. Több tűzvész után Hadrianus császár idején nyerte el, 126 körül, mai formáját, és azóta sziklaszilárdan ellenáll minden viszontagságnak.

A kutatók szerint az építőanyagok különlegesnek nem mondható, de mindenképpen sajátos receptje jóvoltából.

A Colosseum ugyanebből a korszakból származik: 69-ben kezdték el építeni, és több módosítás után 96-ban készültek el vele. Fénykorában hatvanötezer néző befogadására volt alkalmas. Falai – na jó, nem mind, de – a mai napig állnak.

Megannyi, a mintájára épült aréna van szerte a világban, a hozzánk legközelebbi pulai szinte eredeti fényében ragyog.

Hogy évezredes kort értek meg – ez a római építőmérnökök leleményességének bizonyítéka, akik tökéletesítették a beton szerkezetét.

Felfedeztük azt a titokzatos összetevőt, amely lehetővé tette, hogy a római kori építőanyag tartós legyen, ezáltal bonyolult szerkezeteket építsenek még olyan, kihívást jelentő helyeken, mint a vízpart vagy a földrengésveszélyes térség – ezt állítják ma a tudósok.

Az Egyesült Államok, Olaszország és Svájc kutatóiból álló csoport kétezer éves, a közép-olaszországi Privernum régészeti lelőhelyen lévő városfalból származó betonmintákat elemzett, amelyek összetételükben hasonlók a Római Birodalomban talált más betonokhoz – jelentette a CNN.

Olyan városokat építettek, amelyekben öröm volt élni

Megállapították, hogy a betonban elkevert fehér darabkák, a mészrögök öngyógyító képességgel vértezték fel az építőanyagot. Idővel ugyanis kitöltik a repedéseket. A fehér mészdarabkákat korábban a gyatra keverés vagy a rossz minőségű nyersanyag bizonyítékának tartották.

„Nehezen tudtam elhinni, hogy az ókori római mérnökök hanyag munkát végeztek, hiszen az építőanyagok kiválasztására és feldolgozására gondosan ügyeltek” – mondta a tanulmány szerzője, a bostoni MIT építő- és környezetmérnöki docense.

„A római szakemberek pontos recepteket írtak le, és ezeket alkalmazták az építkezéseken az egész birodalomban” – tette hozzá Admir Masic.

A felfedezés segíthet abban, hogy a mai betongyártás fenntarthatóbbá váljon, és felrázza a társadalmat, mint egykor az ókori államban.

„A beton forradalmasította a római építészetet” – állítja Masic.

A rómaiak olyan városokat hoztak létre, amelyekben öröm volt élni. Az építkezés forradalma megváltoztatta az emberek életmódját.

A beton tartóssága

A beton lényegében mesterséges kő vagy kőzet, amit mészkőből és vízből álló cement, illetve finom (homokból vagy finomra zúzott kőzetből) és durva adalékból (kavicsból vagy zúzott kőzetből) álló kötőanyag keverésével állítanak elő.

Az ókori római leírások szerint kötőanyagként oltott meszet használtak. A meszet ebben az esetben keverés előtt először vízzel hígítják. Napjaink tudósai korábban azt feltételezték, hogy így készült a római beton.

További vizsgálatokkal azonban a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy az öngyógyító mészrögök azért keletkeztek, mert a beton keverésekor nem oltott, hanem égetett mész, kalcium-oxid – a mészkő legreaktívabb és legveszélyesebb száraz formája – került a betonba.

Ennek további elemzése kimutatta, hogy a mészrögök a híg mész használatától elvárt szélsőséges hőmérsékleten képződtek.

„A forró keverés előnyei kettősek” – szögezte le Masic, aki szerint a magas hőmérsékletre hevített betonban olyan kémiai folyamatok játszódnak le, amelyek csupán oltott mész esetében nem jelentkeznének, és olyan vegyületek keletkeznek, amelyek egyébként nem alakulnának ki.

Ráadásul a magas hőmérséklet jelentősen csökkenti a keményedés és szilárdulás tartamát, a reakció felgyorsulása pedig gyorsítja magát az építkezést is.

A római beton ellenállóbb napjaink építőanyagánál

A mészrögök öngyógyító hatásának bizonyítására a kutatók egy egyszerű kísérletet végeztek el. Két betonmintát készítettek. Az egyiket a római receptúra, a másikat pedig a modern szabványok szerint, majd mindkettőt szándékosan megrepesztették.

A kísérlet eredménye arra utal, hogy a mészrögök a vízzel történő érintkezés után feloldódnak a repedésekben, és kristályosodással szanálják az időjárás okozta repedéseket, mielőtt azok tovább terjednének.

Az öngyógyító potenciál a kutatók szerint utat nyithat a tartósabb, ezáltal fenntarthatóbb modern beton előállításához. Egy ilyen eljárás csökkentené továbbá a beton szén-dioxid-kibocsátását, amely a tanulmány szerint a globális üvegházhatású gázkibocsátás akár 8 százalékáért is felelős.

A kutatók sokáig azt feltételezték, hogy a Nápolyi-öbölben fekvő Pozzuoli területéről származó vulkáni hamu teszi a római betont olyan erőssé. A hamut az egész Római Birodalomban szállították építkezésekre. Az építészek és történészek beszámolóiban a beton kulcsfontosságú összetevőjeként szerepelt.

Masicnak a Science Advances folyóiratban megjelent tanulmánya szerint mindkét adalék fontos, de a múltban nem tulajdonítottak kellő fontosságot a mésznek.

(Borítókép: Colosseum. Fotó: Antonio Masiello / Getty Images)