Secretul trăiniciei betonului roman: O descoperire crucială
Panteonul din Roma este poate cea mai irefutabilă mărturie a geniului ingineresc roman. Construit de împăratul Publius Aelius Hadrianus în jurul anului 126 îHr., deține până în zilele noastre recordul pentru cel mai mare dom din beton nearmat din lume, dar și pe cel pentru cea mai veche clădire încă în folosință. Trăinicia templului tuturor zeilor nu este o întâmplare.
Multe alte structuri romane din beton dăinuie de 2000 de ani, în timp ce echivalente ale lor moderne cedează după doar câteva decenii. Ce face ca acest material antic să fie atât de rezistent a preocupat îndelung cercetători din întreaga lume, dar un răspuns fără echivoc s-a lăsat așteptat.
Acum însă, o echipă internațională de la Massachusetts Institute of Technology anunță o decoperire care ar putea ajuta la deslușirea misterului și la recrearea, într-un final, a rețetei magice, pentru clădiri care să dureze peste milenii.
Dacă până acum durabilitatea betonului antic a fost pusă pe seama materialului puzzolanic din componența sa, grupul format din cercetători americani, italieni și elvețieni s-a concentrat pe micile aglomerări albe observate în mostrele examinate, denumite „claste de var”, care nu sunt întâlnite în variantele moderne. S-a constatat astfel că ceea ce era considerat un rezultat al neglijenței în timpul amestecării sau al folosirii unor materiale de o calitate slabă este, de fapt, o altă componentă cheie a betonului romanilor, alături de vestita cenușă vulcanică trimisă din portul Pozzuoli în tot imperiul.
Analizând incluziunile albe din fragmente de beton prelevate de pe situl arheologic Privernum, la sud de Roma, cercetătorii au constatat că ele sunt formate din diferite forme de carbonat de calciu și au rezultat probabil în urma unui amestec la temperaturi ridicate a carbonatului de calciu cu cenușa puzzolanică și cu apă – ceea ce sugerează că era folosit var nestins (oxid de calciu), mai degrabă decât var stins, cum se credea până acum.
Rolul acestor incluziuni albe este neașteptat de important, au descoperit cercetătorii: atunci când în beton apar fisuri, apa care pătrunde în aceste fisuri dizolvă clastele, formându-se o soluție care se solidifică înapoi în carbonat de calciu, umplând crăpătura. Betonul se autorepară, cu alte cuvinte.
”Acesta este un pas important pentru îmbunătățirea sustenabilității betoanelor moderne printr-o strategie de inspirație romană. Am reușit să transpunem o parte dintre caracteristicile mortarelor romane antice ce pot fi asociate cu autorepararea în analoage moderne cu mare succes”, anunță Admir Masic, profesor de inginerie civilă și de mediu la MIT, principalul autor al studiului publicat în Science Advances.
Obținerea unui beton mai sustenabil a devenit un deziderat în industria construcțiilor, dat fiind faptul că acesta este responsabil pentru aproximativ opt la sută din emisiile de gaze cu efect de seră la nivel global. Și am văzut în ultimii ani o multitudine de eforturi menite să reducă impactul negativ al materialului din care este construită lumea.
De pildă, în 2018, oamenii de știință de la Universitatea din Exeter au descoperit o modalitate de a combina grafenul cu betonul, rezultatul fiind un material de construcțtii de două ori mai rezistent. A fost îmbunătățită mai ales rezistența la apă, devenind de patru ori mai mare față de cea a betonului obișnuit: Betonul "verde" pe bază de grafen ar putea deschide o nouă eră în industria construcțiilor
O inovaţie mai recentă a venit din laboratoarele Institutului Politehnic Worcester (WPI) din SUA, unde a fost dezvoltat un tip de beton care îşi repară singur fisurile şi care este în acelaşi timp de patru ori mai durabil decât betonul obişnuit. Procesul de "vindecare" implică utilizarea unei enzime pe care o găsim în sângele uman, numită anhidrază carbonică, care se găseşte în celulele roşii şi care transferă rapid CO2 din celule în vasele de sânge: Betonul care se repară singur în 24 de ore (Video)
