Structurile mărețe ale Romei antice au supraviețuit timp de milenii – un testament al iscusinței inginerilor romani, care au perfecționat tehnica utilizării betonului, relatează CNN. Dar cum au ajutat materialele lor de construcții să țină în picioare clădiri colosale precum Panteonul – care are cea mai mare cupolă de beton nearmat din lume – și Colosseumul timp de mai bine de 2.000 de ani?

Betonul roman, în multe cazuri, s-a dovedit a fi mai rezistent decât echivalentul său modern, care se poate deteriora în câteva decenii. Acum, autorii unui nou studiu spun că au descoperit ingredientul misterios care le-a permis romanilor să facă un material de construcții atât de durabil și să construiască structuri complexe în locuri dificile, precum docuri, canale și zone predispuse la cutremure.

Echipa de studiu, din care fac parte cercetători din SUA, Italia și Elveția, au analizat 2.000 de mostre de beton care au fost luate din zidul orașului antic Privernum, astăzi fiind un sit arheologic din centrul Italiei.

Cercetătorii au descoperit că bucăți albe din interiorul betonului, numite fragmente de var, îi conferă betonului abilitatea de a repara crăpăturile apărute în timp. Aceste bucăți albe au fost ignorate inițial întrucât erau considerate dovezi ale calității slabe sau a unei tehnici proaste de amestecare a materialelor.

„Pentru mine, era greu de crezut că inginerii romani antici nu făceau o treabă bună pentru că erau foarte atenți când alegeau și procesau materialele”, a spus autorul studiului, Admir Masic, profesor asociat de inginerie civilă și de mediu la Institutul de Tehnologie din Massachusetts (MIT). „Panteonul nu ar exista fără betonul din perioada romană”.

Descoperirea ar putea face prepararea betonului din zilele noastre mai sustenabilă și ar putea să revoluționeze societatea la fel cum s-a întâmplat pe vremea romanilor.

„Betonul le-a permis romanilor să aibă o revoluție arhitecturală”, a spus Masic. „Romanii au reușit să creeze și să transforme orașele în locuri extraordinare și în care este frumos să trăiești. Iar această revoluție practic a schimbat complet felul în care oamenii trăiesc”.

Cercetătorii au descoperit că fragmentele de var au apărut datorită utilizării varului nestins (oxidul de calciu) – cea mai reactivă și periculoasă formă uscată de calcar – la amestecarea betonului.

Analiza betonului a arătat că varul s-a format la temperaturi extreme, iar „amestecarea la cald” a fost cheia naturii durabile a betonului. Varul nestins nu era amestecat cu apă înainte de a fi adăugat la celelalte ingrediente, potrivit The Guardian.

„Beneficiile amestecării la cald sunt duble”, a spus Masic într-un comunicat de presă. „În primul rând, când betonul este încălzit la temperaturi ridicate, permite reacții chimice care nu sunt posibile dacă ai folosi doar varul stins, producând compuși asociați la temperaturi înalte care altfel nu s-ar forma.”

„În al doilea rând, această temperatură ridicată reduce semnificativ timpul de tratare și întărire al betonului pentru că toate reacțiile sunt accelerate, ceea ce permite o construcție mult mai rapidă”, a explicat Masic.

Crăpăturile din beton se puteau „autorepara” ori în urma reacției acestui fluid bogat în calciu cu materialul vulcanic, ori prin recristalizarea carbonatului de calciu, scrie The Guardian.

Mult timp, cercetătorii au crezut că cenușa vulcanică din regiunea Pozzuoli, în Golful Napoli, era motivul pentru care betonul roman era atât de puternic. Acest tip de cenușă era transportat prin tot Imperiul Roman pentru a fi folosit în construcții și era descris drept ingredientul cheie al betonului de către arhitecții și istoricii de la acea vreme.

Masic a spus că ambele componente sunt importante, dar că varul a fost ignorat în trecut. Cercetarea a fost publicată în revista Science Advances.