Zašto rimski beton traje dve hiljade godina

Savremeni betonski mostovi često traže ozbiljne popravke već posle nekoliko decenija. Rimski Panteon, sa kupolom od betona, stoji skoro devetnaest vekova. Rimski lukobrani i dalje su u moru. U čemu je razlika?

Kupola bez armature

Panteon je dovršen oko 126. godine, u vreme cara Hadrijana. Njegova kupola ima prečnik od oko 43 metra i do danas je najveća kupola na svetu izgrađena od betona bez čelične armature.

Graditelji su znali da je kupola teška, pa su je pravili sve lakšom prema vrhu. U donjim delovima u beton su mešali težak kamen, a pri vrhu lagani vulkanski kamen plovućac. Na samom vrhu ostavili su okrugli otvor širok oko devet metara, kroz koji ulazi svetlost, a ponekad i kiša.

Vulkanski pepeo

Rimljani su beton pravili od kreča, vode, kamena i vulkanskog pepela iz okoline Napulja. Taj pepeo sa krečom gradi veoma postojana jedinjenja. Rimski pisac Vitruvije ga je preporučivao još u prvom veku pre nove ere.

Beton koji jača u moru

Savremeni beton u moru propada. Rimski je, naprotiv, vremenom postajao čvršći. Istraživanja uzoraka iz antičkih luka pokazala su da morska voda, prodirući u beton, rastvara delove pepela, a iz tog rastvora u pukotinama rastu novi kristali, retki minerali koji vezuju masu.

Plinije Stariji je zapisao da takve građevine u moru postaju „jedna kamena masa“, svakog dana sve jača.

Bele grudvice koje zatvaraju pukotine

U rimskom betonu ima sitnih belih grudvica kreča. Dugo su smatrane znakom nemarnog mešanja.

Istraživači sa američkog instituta MIT, predvođeni Admirom Mašićem, naučnikom rođenim u Bosni i Hercegovini, objavili su 2023. da su te grudvice zapravo korisne. Rimljani su, prema toj studiji, koristili negašeni kreč i mešali ga na visokoj temperaturi.

Kada se u betonu pojavi pukotina i u nju uđe voda, ona rastvara kreč iz grudvice. Rastvor se potom ponovo stvrdne i zatvori pukotinu. Beton se, dakle, sam krpi. U ogledima su se pukotine u uzorcima napravljenim po rimskom receptu zatvorile za dve nedelje.

Zašto danas ne gradimo tako

• Rimski beton sporo očvršćava i slabiji je na pritisak od savremenog.
• Savremeni beton ima čelik. Čelične šipke omogućavaju tanke ploče, velike raspone i visoke zgrade, ali su i slaba tačka: kada voda dopre do čelika, on rđa, širi se i lomi beton iznutra. Rimski beton nije imao šta da zarđa.
• Rimljani su gradili masivno. Njihovi zidovi su debeli više metara.

Rimska iskustva se ipak vraćaju. Proizvodnja cementa je veliki izvor ugljen-dioksida, pa bi beton koji traje duže i sam zatvara pukotine značio manje novog cementa. Na takvim mešavinama se danas ozbiljno radi.

Naslovna fotografija: Unsplash