Miért áll még mindig a Pantheon?

2014. december 18. 11:29

A rómaiak több mint kétezer éve kezdték el a beton gyártását. Az ókoriak által használt változat sokban különbözik a ma ismert betontól, egyik jellemzője, hogy sokkal gyengébb. Mégis, a Pantheon, Hadrianus Temploma vagy a Colosseum több évszázadon át úgy tudtak fennmaradni, hogy gyakorlatilag semmilyen állagmegóvó intézkedést nem végeztek rajtuk. Földrajztudósok, régészek és mérnökök vizsgálták és vizsgálják az épületeket, hogy megfejtsék, vajon mi a titka az ókori épületek masszívságának.

Az ókori beton szilárdságának legfontosabb eleme az anyag egyik fontos összetevője, a vulkáni hamu volt. A római beton készítése is a mész égetésével kezdődött, amihez vizet adtak, és később vulkáni hamuval keverték össze. Az i.e. 1. században élt római építész, Vitrovius szerint egy egység mészre három egységnyi hamut számoltak. A vulkáni hamu vegyi reakcióba lépett a mésszel, tartós habarcsot alkotva, amelyhez öklömnyi méretű tufa-, vagy tégladarabokat kevertek - írja a római építész-szakíró De architectura libri decem című, Augustus római császárnak ajánlott építészeti értekezésében.

Az i.e. 2. évszázadban a rómaiak már javában alkalmazták a betont nagyszabású építési projektjeik során, de az eljárás igazán Augustus császár i.e. 27-ben történő trónra lépése után terjedt el igazán. A régi emlékművek és épületek felújítását és újak emelését célzó, Augustus kezdeményezésére meginduló nagyszabású projekt során kezdték alkalmazni az építők a Rómától 20 kilométerre dél-keletre lévő Pozzolane Rosse-i lelőhelyről származó vulkanikus hamut. 

A Marie D. Jackson vulkanológus (Kaliforniai Egyetem) vezette kutatók végre megfejtették a rómaiak titkát: nevezetesen, hogy pontosan minek köszönhették a római épületek azt a képességüket, amely kétezer év összes természeti pusztításának - legyen az földrengés vagy árvíz - ellenállt. Eredményeikről a Proceedings of the National Academy of Scientists (PNAS) legújabb, hétfőn publikált számában közölt tanulmányukban számoltak be.

A kutatók Vitrovius "receptje" nyomán újraalkották a római habarcsot. 180 napig hagyták, hogy megkeményedjen, majd röntgensugaras vizsgálatok alá vetették. Ezt követően azt tapasztalták, hogy az anyagban egy strätlingite-nak nevezett, rendkívül masszív ásvány keletkezett, ami azzal magyarázható, hogy a mész és a vulkáni hamu újra és újra reakcióba lép egymással.

A strätlingite kristályok egy kis részen, az úgynevezett felületi zónában, a homok és kavics méretű vulkanikus hamu körül alakultak ki: megkötötték az anyagokat, meggátolva a mikroszkopikus repedéseket és ellenállóbbá téve a habarcsot. A kristályok a mai betonba kevert mikroszálak működésére hasonlítanak, ám azoknál sokkal ellenállóbbak a korrózióval szemben. Ráadásul volt még egy előnye: sokkal környezetbarátabb, mint a legelterjedtebb cementfajta, a közönséges portlandcement.