Descoperire revoluționară: Romanii utilizau tehnica “amestecului fierbinte” pentru a produce betonul

Rezultatele recente obținute de la un sit de construcție roman antic, descoperit nu demult, confirmă descoperirile anterioare și oferă noi perspective asupra metodelor de construcție romană.

În 2023, oamenii de știință de la MIT au concluzionat că romanii antici foloseau tehnica „amestecului fierbinte” cu var nestins, printre alte strategii, pentru a produce celebrul lor beton, conferindu-i acestuia funcționalitatea de auto-reparare. Această metodă nu corespundea însă rețetei descrise în textele istorice. Acum, aceeași echipă revine cu o analiză proaspătă a probelor colectate de la acest nou sit, confirmând utilizarea metodei de amestec fierbinte, conform unui nou articol publicat în revista Nature Communications.

Asemenea cimentului Portland de astăzi (un ingredient de bază al betonului modern), betonul roman antic era esențialmente un amestec de mortar semi-lichid și agregate. Cimentul Portland este de obicei produs prin încălzirea calcarului și argilei (precum și a nisipului, cenușii, cretei și fierului) într-un cuptor. Clinkerul rezultat este apoi măcinat într-o pudră fină cu un strop de gips adăugat pentru a obține o suprafață netedă și plană. Însă, agregatul folosit pentru a face betonul roman era compus din bucăți de piatră sau cărămizi de dimensiuni mari.

În tratatul său De architectura (circa 30 e.n.), arhitectul și inginerul roman Vitruvius a scris despre cum să construiască ziduri de beton pentru structuri funerare care să reziste mult timp fără a cădea în ruină. El recomanda ca zidurile să aibă cel puțin doi picioare grosime, fiind făcute fie din „piatră roșie pătrată, fie din cărămidă sau lavă așezată în straturi”. Agregatul de cărămidă sau roca vulcanică trebuia legat cu mortar compus din var hidratat și fragmente poroase de sticlă și cristale provenite din erupții vulcanice (cunoscut sub numele de tefră vulcanică).

Admir Masic, un inginer de mediu la MIT, a studiat betonul roman antic timp de mai mulți ani. De exemplu, în 2019, Masic a contribuit la dezvoltarea unui nou set de unelte pentru analiza probelor de beton roman de la Privernum la multiple scări de lungime, notabil spectroscopia Raman pentru profilarea chimică și spectroscopia dispersivă de energie multi-detector (EDS) pentru cartografierea fazei materialului. Masic a fost, de asemenea, co-autor al unui studiu din 2021 care analiza probele de beton antic folosit pentru construcția unui mausoleu vechi de 2.000 de ani de-a lungul drumului Appian din Roma, cunoscut sub numele de Mormântul Caeciliei Metella, o nobilă care a trăit în primul secol e.n.

În 2023, grupul lui Masic a analizat probele luate de la zidurile de beton ale Privernumului, concentrându-se pe ciudatele bucăți minerale albe cunoscute sub numele de „claste de var”, pe care alții le-au considerat adesea rezultatul materialelor brute inferioare sau al amestecării slabe. Masic și colegii săi au concluzionat că nu acesta era cazul. Mai degrabă, romanii foloseau deliberat „amestecul fierbinte” cu var nestins, care oferea materialului funcționalitatea de auto-reparare. Când apar fisuri în beton, acestea sunt mai susceptibile să treacă prin clastele de var. Aceste claste pot reacționa apoi cu apa, producând o soluție saturată cu calciu. Această soluție poate recristaliza sub formă de carbonat de calciu pentru a repara fisurile.

Știință&Tehnică

Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România