Wetenschappers begrijpen hoe oud Romeins beton de tand des tijds heeft doorstaan

WASHINGTON, 9 haard (Reuters) – De oude Romeinen waren briljante ingenieurs en bouwers die een oogverblindende reeks magnifieke bouwwerken creëerden, waaronder enkele die tot in de moderne tijd bewaard zijn gebleven, zoals het koepelvormige Pantheon in Rome.

Een onmisbaar materiaal voor de Romeinen, het was een vorm van beton die bekend stond om zijn uitzonderlijke duurzaamheid en lange levensduur, hoewel de exacte samenstelling en eigenschappen een mysterie blijven. Een nieuwe studie zal een grote bijdrage leveren aan het oplossen van deze puzzel, en onderzoekers zeggen dat het de weg kan effenen voor een repliceerbare versie van dit oude wonder dat vandaag kan worden gebruikt.

Romeins beton werd geïntroduceerd in de 3e eeuw voor Christus en bleek revolutionair. Ook wel Opus caementicium genoemd, de drie belangrijkste componenten waren kalk, vulkanische as en water. Dit hielp de Romeinen bij het bouwen van structuren die nog nooit eerder in de geschiedenis waren gebouwd, waaronder tempels, baden en andere grote gebouwen, aquaducten en bruggen. Beton was ook van vitaal belang voor de aanleg van havens en golfbrekers, omdat het onder water kon uitharden.

Hoewel de meeste van deze constructies al tweeduizend jaar staan, brokkelen moderne betonnen tegenhangers soms in slechts jaren of decennia af.

Onderzoekers voerden een complexe studie uit van het beton in de muren van de oude stad Privernum, ten zuiden van Rome, Italië. Ze ontcijferden onverwachte productiestrategieën die beton zijn zelfherstellende eigenschappen gaven – het chemisch repareren van scheuren of poriën.

“De nieuwe resultaten suggereren dat het zelfherstel en de lange levensduur van oud Romeins beton mogelijk te danken was aan de manier waarop de Romeinen hun grondstoffen gebruikten, met name kalk, dat naast vulkanische as een belangrijk onderdeel van de mix was”, zei de Massachusetts Institute of Technology. . Admir Masic, hoogleraar civiele techniek en milieutechniek, leidde de studie, gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances.

“Dit is een belangrijke volgende stap in het vergroten van de duurzaamheid van modern beton met een Romeins geïnspireerde strategie. “We waren in staat om enkele van de zelfherstellende eigenschappen in oude Romeinse pleisters met succes te vertalen naar moderne analogen,” voegde Masic eraan toe.

Kalk is een witte bijtende poederachtige substantie die wordt gevormd uit calciumoxide dat wordt verkregen door kalksteen te verhitten.

Romeins beton bevat witte stukjes die “kalkschilfers” worden genoemd, dit zijn resterende kalk die in beton wordt gebruikt. De onderzoekers zeggen dat deze eigenschappen te danken zijn aan een proces dat ‘heet mengen’ wordt genoemd, waarbij een soort kalk wordt gebruikt die ongebluste kalk wordt genoemd en die reageert met water om de mortelmix te verwarmen en nuttige chemicaliën ontwikkelt die anders niet zouden voorkomen.

Experts hebben lang geloofd dat een ander belangrijk onderdeel van de duurzaamheid van Romeins beton afkomstig is van vulkanische as van de Pozzuoli-site in de baai van Napels. Sommigen dachten dat de kalkdeeltjes die niet in modern beton worden aangetroffen, een toevallig bijproduct waren van slordige voorbereiding of materialen van lage kwaliteit. Deze studie identificeerde ze als zelfgenezende hulpmiddelen.

“Het werkt eigenlijk zo: wanneer water of vocht binnendringt, barst het beton en de scheur zet uit en verspreidt zich door de hele structuur. De kalklagen lossen op terwijl het water sijpelt en zorgen voor calciumionen die herkristalliseren en de scheuren herstellen. Ook de calciumionen kunnen reageren met de vulkanische materialen om de structuur te versterken,” zei hij.

Het Pantheon dateert uit de 2e eeuw na Christus en is een met baksteen beklede ronde betonnen structuur met ‘s werelds grootste en oudste koepel van gewapend beton. Het enorme Romeinse Colosseum uit de 1e eeuw na Christus was ook onmogelijk zonder beton.

“De Romeinen waren geweldige ingenieurs. Het feit dat we nog steeds veel van hun structuren kunnen bezichtigen, is daar het bewijs van. “Ga naar het Pantheon en zie de mensen die wachten om de prachtige koepel te zien”, zei Linda Seymour, die de studie leidde. werkte als promovendus aan MIT op onderzoek en is nu bij ingenieursbureau SGH’ en projectadviseur.

“De Romeinen waren vindingrijk en pasten hun materialen aan op basis van tal van factoren, zoals locatie en type constructie”, zei hij. Seymour.

Masic gecommercialiseerd beton geïnspireerd op de oude Romeinse versie de Verenigde Staten van Amerika en mede-oprichter van DMAT, een in Italië gevestigd bedrijf.

Zoals gerapporteerd door Will Dunham; Onder redactie van Lisa Shumaker

Onze normen: Vertrouwensprincipes van Thomson Reuters.

2023-01-10 04:11:08
Bron – Reuters

Vertaling“24 UUR”