Moderní beton se začal používat po druhé světové válce s tím, že vydrží asi 50 roků. Náš moderní beton 21. století by měl mít výdrž dokonce až 120 let. Jenže betonové stavby, které stavěli staří Římané před 2000 lety, stojí dodnes. Teprve v současnosti začínáme chápat, v čem tajemství tohoto materiálu spočívalo.
Náš beton vydrží 100 let, římský přežil 2000 roků. Vědci teď popsali jeho tajemství
Přitom řada z těchto mořských staveb stojí v moři, kde by měly vydržet ještě mnohem kratší dobu. Ale právě mořská voda zjevně římskému betonu pomáhá být ještě trvanlivějším. Věnovala se tomu již řada inženýrů, nejnověji a zdaleka nejpečlivěji to nyní vysvětlila geoložka Marie Jacksonová z University of Utah ve studii, která vyšla v odborném časopise American Mineralogist.
Římský beton měl specifické složení, které reaguje s mořskou vodou – a tak stavby umístěné ve vodě (jako přístavy, mola nebo pilíře) věk učinil ještě pevnějšími, než byly před tisíci lety. Zatímco dnes se beton vyrábí z cementu, vody a písku (a někdy štěrku), římský recept vypadal jinak: pálené vápno, voda a sopečný popel, do nichž se ještě zamíchaly kusy cihel, případně sopečná hornina tuf. Nové analýzy ukazují, že právě vulkanické materiály byly a dodnes jsou klíčové pro to, aby se stal beton téměř nezničitelným.
Reakce zlepšuje kvalitu betonu
Reagují totiž s mořskou vodou a z této reakce vzniká zcela nový materiál s vlastnostmi, které ho mění k lepšímu. „(Římané) Strávili vývojem tohoto materiálu spoustu času – byli to nesmírně inteligentní lidé,“ popisuje význam římského objevu Marie Jacksonová. Že nešlo o náhodu, dokazuje řada historických nápisů, které ukazují, že si Římané byli vlastností betonu dobře vědomí. Už slavný Plinius Starší popsal, že tento materiál je pro vlny nepřekonatelný a každým dnem silnější.
Již starší práce popsaly, že římský beton obsahoval tobermorit – minerál, který díky svému složení a vlastnostem tvoří nedílnou složku v dnes stále více využívaném stavebním materiálu pórobetonu. Jacksonová ve své práci popsala, že vznikl až v betonu, právě při reakci mořské vody a sopečného popela. A to rovnou několika způsoby, jednak zahřátím betonu, ale i tím, že voda rozpouštěla vulkanická skla a na jejich místě krystalizovaly právě tobermorit nebo phillipsit s podobnými vlastnostmi.
Právě tyto dva materiály zpevnily beton tak, že se v něm nevytvářejí ani po staletích žádné praskliny – naopak; čím delší dobu tyto procesy probíhají, tím více se materiál zpevňuje. „Myslím, že tento výzkum otevírá úplně novou perspektivu na to, jak se dá vyrobit beton – že to, co pokládáme za rozkladné procesy, může být ve skutečnosti extrémně prospěšné,“ dodala vědkyně.
Tento výzkum se může lidstvu v budoucím světě chudším na energie hodit – římský způsob nevyžaduje zahřívání na vysokou teplotu jako ten dnešní, ani se při něm neuvolňuje obrovské množství kysličníku uhličitého.