„Toto přepsalo naše chápání římské výroby betonu“: Opuštěné pracoviště v Pompejích odhaluje, jak se vyráběl samoopravný beton
Římský beton je docela úžasná věc. Je to jeden z hlavních důvodů, proč toho o římské architektuře dnes tolik víme. Tolik staveb postavených Římany stále přežívá, v nějaké formě, díky jejich důmyslné betonové a stavební techniky.
Stále však stále nerozumíme tomu, jak přesně Římané vyrobili tak silný beton nebo postavili všechny ty impozantní budovy, domy, veřejné lázně, mosty a silnice.
Nyní, a nové studium — vedené výzkumníky z Massachusetts Institute of Technology (MIT) a publikované v časopise Nature Communications — vrhá nové světlo na římský beton a stavební techniky.
Je to díky detailům vytříděným z částečně postavených místností v Pompejích – staveništi, které dělníci opustili, když v roce 79 nl vybuchl Vesuv.
Nové vodítka o výrobě betonu
Objev tohoto konkrétního staveniště se objevily na začátku loňského roku.
Když v prvním století našeho letopočtu vybuchl Vesuv, stavitelé doslova opravovali dům uprostřed města.
Tento unikátní nález zahrnoval dlaždice vytříděné k recyklaci a nádoby na víno známé jako amfory, které byly znovu použity pro přepravu stavebních materiálů.
Nejdůležitější však bylo, že obsahoval také důkazy o přípravě suchého materiálu před mícháním na výrobu betonu.
Právě na tento suchý materiál se zaměřuje nová studie. Přístup ke skutečným materiálům před mícháním představuje jedinečnou příležitost pochopit proces výroby betonu a jak tyto materiály reagovaly, když byla přidána voda.
To přepsalo naše chápání římské výroby betonu.
Samoopravný beton
Vědci za tímto novým dokumentem studovali chemické složení materiálů nalezených na místě a definovali některé klíčové prvky: neuvěřitelně malé kousky nehašeného vápna, které mění naše chápání toho, jak byl beton vyroben.
Nehašené vápno je oxid vápenatý, který vzniká zahříváním vysoce čistého vápence (uhličitanu vápenatého).
Proces míchání betonu, vysvětlují autoři této studie, probíhal v atriu tohoto domu. Dělníci míchali suché vápno (mleté vápno). pucolán (vulkanický popel).
Když byla přidána voda, chemická reakce produkovala teplo. Jinými slovy, bylo to an exotermická reakce. Toto je známé jako „míchání za tepla“ a výsledkem je velmi odlišný typ betonu, než jaký získáte v železářství.
Přidáním vody do nehašeného vápna vzniká něco, čemu se říká hašené vápno spolu s generováním tepla. V hašeném vápně vědci identifikovali drobné nerozpuštěné „vápenné klasty“, které si zachovaly reaktivní vlastnosti nehašeného vápna. Pokud tento beton tvoří trhliny, vápenné klasty reagují s vodou a trhliny se zacelují.
Jinými slovy, tato forma římského betonu může doslova uzdravit se sám.
Techniky staré i nové
Těžko však říci, jak rozšířená byla tato metoda ve starém Římě.
Velká část našeho chápání římského betonu je založena na spisech starověkého římského architekta Vitruvia.
Radil to použijte pucolán smíchaný s limetkouale předpokládalo se, že tento text neodkazuje na horké míchání.
Když se však podíváme na jiného římského autora, Plinia staršího, najdeme jasný popis reakce nehašeného vápna s vodou, která je základem exotermická reakce podílející se na míchání betonu za tepla.
Starověcí lidé měli znalosti o míchání za tepla, ale o tom, jak rozšířená tato technika byla, víme méně.
Možná důležitější je detail v textech experimentování s různými směsi písku, pucolánu a vápnavedoucí ke směsi používané staviteli v Pompejích.
Výzkumný tým MIT měl dříve nalezené vápencové klasty (ty malé kousky nehašeného vápna) v římských pozůstatcích v Privernum, asi 43 kilometrů severně od Pompejí.
Za zmínku také stojí hojení prasklin byl pozorován v betonu hrobky šlechtičny Caecilie Metelly u Říma na Via Appia (slavná římská cesta).
Nyní tyto nové Pompeje studie zjistil, že došlo k míchání za tepla a jak to pomohlo zlepšit římský beton, vědci mohou hledat případy, kdy byly trhliny betonu tímto způsobem zaceleny.
Otázky zůstávají
Celkově vzato je tato nová studie vzrušující – ale musíme odolat předpokladu, že všechny římské stavby byly vyrobeny na vysoké úrovni.
Staří Římané uměli vyrábět výjimečné betonové malty, ale jak poznamenává Plinius starší, chudá malta byl příčinou zřícení budov v Římě. Takže to, že uměli dělat dobrou maltu, ještě neznamená, že to dělali vždycky.
Otázky samozřejmě zůstávají.
Můžeme z jediného příkladu této nové studie z roku 79 n. l. Pompeje zobecnit výklad všech forem římského betonu?
Ukazuje to pokrok od Vitruvia, který napsal o něco dříve?
Bylo použití nehašeného vápna k výrobě pevnějšího betonu v tomto domě v Pompejích z roku 79 n. l. reakcí na přítomnost zemětřesení v regionu a očekávání, že v budoucnu dojde k praskání?
Abychom mohli odpovědět na kteroukoli z těchto otázek, je zapotřebí dalšího výzkumu, abychom viděli, jak obecně převládají vápenné klasty v římském betonu, a abychom zjistili, kde se římský beton sám zacelil.
Tento upravený článek je znovu publikován z Konverzace pod licencí Creative Commons. Přečtěte si původní článek.
