Dömötör, Armand, Örs2021. október 26., kedd
Tudomány

A római beton kémiai titka

National Geographic Magyarország

Jelenkori beton építményeink néhány évtized múltán repedezni, mállani kezdenek, azonban az ókori Róma betonja sokkal időtállóbb.

Caecilia Metella síremléke
Forrás: Wikimedia Commons

Számos római betonépítmény a mai napig áll, annak ellenére, hogy a modern betonra nézve pusztító hatásoknak van kitéve kétezer éve. Azt ugyan tudjuk, hogy a római betonhoz vulkáni hamut is kevertek, a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) vezette friss vizsgálat azt mérte fel, hogy a Caecilia Metella nevű arisztokrata hölgy síremléke mitől vált különösen időtállóvá. Az eredmények a modern beton élettartamának növelését is elősegíthetik.

A síremlék rotundájának vizsgálata alapján a felhasznált beton minősége itt meghaladta a férfi kortársainak síremlékeihez használtat, mégpedig az építész által választott vulkáni összetevőknek köszönhetően, amelyek a talajvízzel és az esővízzel érintkezve speciális kémiai reakciókat eredményezve erősítették a betont. Az MIT és a Utahi Egyetem kutatói az ősi beton kémiai elemzésébe vágtak bele, azt akarták kideríteni, hogy pontosan milyen ásványi összetevők és reakciók felelősek az időtállóságért, az eredményeiket pedig a Journal of the American Ceramical Society szaklapban közölték.

Caecilia Metella maga is arisztokrata volt, majd Marcus Crassus családja tagjává vált házasság révén. A síremlék időszámításunk előtt 30 körül épült a Via Appián, magassága mintegy 21 méter, átmérője pedig 29 méter. Az előkelő helyen épített robusztus síremlék azt jelzi, Caecilia nagy tiszteletnek örvendett, a 2050 éves beton pedig még mindig kitart.

Vitruvius hadmérnök-építész technikai részleteket tartalmazó leírását ismerjük, ez egyidős a síremlékkel: vastag tégla vagy vulkáni eredetű kőből készült falak építéséhez mésszel és aggregátumként vulkáni tefrával (a robbanásos kitörések során lerakódó törmelékes, laza szerkezetű vulkáni kőzetanyag) kevert habarcsot használtak. Ezzel olyan szerkezetek készülhettek, amelyek, ahogyan a mester írta, „hosszú idő múltával se omlanak le”. Az ókori építész szavai igaznak bizonyultak, hisz számos római építmény remek állapotban maradt ránk.

A leucit átalakulásának fázisai a beton mátrixában.
Forrás: Journal of the American Ceramical Society

Azt azonban nem tudhatták az ókorban, hogy milyen kémiai reakciók játszódtak le a betonban, amik a szilárdságot fokozták, így nem tudhatták azt sem, hogy az aggregátumként használt vulkáni kőzetekben lévő leucit nevű ásvány kristályai az idők során miként oldódnak fel lassan, s miként rendeződik át ennek hatására a habarcs kötőanyaga és a kőzetdarabok közti kémiai kapcsolat, folyamatosan javítva a beton szilárdságát. (A modern betonban az aggregátum általában közönséges kavics, sóder, vagy murva.)

Leucit kristályokat (világos foltok) tartalmazó vulkáni kőzet a Rómától kb. 20 km távolságban lévő Albanói-dombokból származik. Az Albanói-dombok egy néhány tízezer éve volt robbanásos vulkánkitörés maradványai.
Forrás: Wikimedia Commons

A kutatók számos vizsgálati technológiát, mikroszkópos és összetétel-elemző módszert vettek igénybe a beton tulajdonságainak feltárásához, s ebből kiderült, hogy a leucitból az esővíz és a talajvíz kioldotta a káliumot, amely azután a habarcsba jutott, s abba beépült. Ennek köszönhetően egyre szilárdabbá vált az összeköttetés az aggregátum és a habarcs közt. A modern betonban a hasonlóan nagy mennyiségű kálium pont ellentétes hatással járna: mikrorepedések keletkeznének és romlana a beton szerkezeti egysége. A római betonépítményekben azonban a leucitból víz hatására folyamatosan kioldódó kálium miatt átalakult, javult és egyre erősebbé vált a kötés. Az javított a legtöbbet a római betonon, ha ahhoz aggregátumként a leucitban gazdag vulkáni kőzeteket használták fel, és az építményt rendszeresen érte a víz is.

Hozzászólások

Becsapódások késleltethették a légkörünk fejlődését

Becsapódások késleltethették a légkörünk fejlődését

A korábbi elképzelésekhez képest tízszer gyakoribbak lehettek a nagy becsapódások Földünk létének korai időszakában.

A Covid-19 idején kihalhatott az egyik influenza vírustörzs

A Covid-19 idején kihalhatott az egyik influenza vírustörzs

Tudósok feltételezik, kihalhatott az egyik nagy influenzatörzs, mivel nem volt ember, akit megfertőzzön.

Drónok tesztelése

Drónok tesztelése

A kereskedelmi és orvosi drónok közlekedését szabályozó rendszer tesztelése során, Izraelben szusit, fagylaltot és vérkészítményt is szállítottak a levegőben.

Nagyon fiatal exobolygót találtak

Nagyon fiatal exobolygót találtak

Az égitestet Hawaii szigetéről fedezték fel, és nagyjából akkor alakulhatott ki, amikor maga Hawaii kiemelkedett a tengerből.

A klíma végzett a mamutokkal, nem az ember

A klíma végzett a mamutokkal, nem az ember

Az évszázados vita végére tehet pontot az az új kutatási eredmény.

National Geographic 2021. októberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 995 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket