Roma betonu neden modern muadilinden daha uzun ömürlüdür?


Antik Roma’nın görkemli yapıları, beton kullanımını mükemmelleştiren Romalı mühendislerin hünerlerinin bir kanıtı olarak, binlerce yıldır varlığını sürdürüyor.

Ancak inşaat malzemeleri, Pantheon (dünyanın en büyük desteksiz kubbesine sahip olan) ve Kolezyum gibi devasa binaların 2.000 yıldan fazla ayakta kalmasına nasıl yardımcı oldu?

Video: İtalya’nın en çok ziyaret edilen kültür sitesinin arkasındaki hikaye

Çoğu durumda Roma betonunun, onlarca yıl içinde bozulabilen modern muadilinden daha uzun ömürlü olduğu kanıtlanmıştır. Şimdi, yeni bir çalışmanın arkasındaki bilim adamları, Romalıların inşaat malzemelerini çok dayanıklı hale getirmelerine ve rıhtımlar, kanalizasyonlar ve deprem bölgeleri gibi zorlu yerlerde ayrıntılı yapılar inşa etmelerine olanak tanıyan gizemli bileşeni ortaya çıkardıklarını söylüyorlar.

Amerika Birleşik Devletleri, İtalya ve İsviçre’den araştırmacıların da dahil olduğu çalışma ekibi, İtalya’nın merkezindeki Privernum arkeolojik alanındaki bir şehir duvarından alınan ve bileşim olarak bulunan diğer betonlara benzer olan 2.000 yıllık beton örneklerini analiz etti. Roma İmparatorluğu boyunca.

Betondaki kireç kırıntıları olarak adlandırılan beyaz parçaların betona zamanla oluşan çatlakları iyileştirme yeteneği verdiğini bulmuşlardır. Beyaz parçalar daha önce özensiz karıştırmanın veya düşük kaliteli ham maddenin kanıtı olarak göz ardı edilmişti.

İnşaat ve çevre mühendisliği doçenti olan çalışma yazarı Admir Masic, “Benim için, antik Romalı mühendislerin (mühendislerin) malzemeleri seçerken ve işlerken gerçekten dikkatli çaba sarf ettikleri için iyi bir iş çıkarmayacaklarına inanmak gerçekten zordu.” Dedi. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü.

Masiç, “Bilim adamları kesin tarifler yazdılar ve bunları (Roma İmparatorluğu genelindeki) şantiyelere dayattılar.”

Yeni bulgu, günümüzün beton üretiminin daha sürdürülebilir olmasına yardımcı olabilir ve Romalıların bir zamanlar yaptığı gibi potansiyel olarak toplumu sarsabilir.

Masiç, “Beton, Romalıların mimari bir devrim yaşamasına olanak sağladı.” dedi. “Romalılar, şehirleri yaratıp içinde yaşanması güzel ve olağanüstü bir şeye dönüştürmeyi başardılar. Ve bu devrim temel olarak insanların yaşam biçimini tamamen değiştirdi.”

Turistler Haziran 2019'da Roma'nın Kolezyum'unu ziyaret ediyor.

Turistler Haziran 2019’da Roma’nın Kolezyum’unu ziyaret ediyor. Kredi: EyesWideOpen/Getty Images

Kireç kırıntıları ve betonun dayanıklılığı

Beton esas olarak yapay taş veya kayadır ve tipik olarak kireçtaşı, su, ince agrega (kum veya ince kırılmış kaya) ve çimentodan yapılan bir bağlayıcı madde karıştırılarak oluşturulur. kaba agrega (çakıl veya ezilmiş kaya).

Roma metinleri, bağlayıcı madde olarak sönmüş kirecin (kireç karıştırılmadan önce su ile ilk kez birleştirildiğinde) kullanılmasını önermişti ve Masiç, bilim adamlarının bu nedenle Roma betonunun bu şekilde yapıldığını varsaydıklarını söyledi.

Daha fazla araştırma ile araştırmacılar, kireç kırıntılarının, sönmüş kireç yerine veya buna ek olarak betonu karıştırırken kireç taşının en reaktif ve tehlikeli kuru formu olan sönmemiş kireç (kalsiyum oksit) kullanımı nedeniyle ortaya çıktığı sonucuna vardılar.

Betonun ek analizi, sönmemiş kireç kullanımından beklenen aşırı sıcaklıklarda kireç kırıntılarının oluştuğunu ve “sıcak karıştırmanın” betonun dayanıklı doğasının anahtarı olduğunu gösterdi.

Masiç bir haber bülteninde, “Sıcak karıştırmanın faydaları iki yönlüdür.” dedi. “Birincisi, genel beton yüksek sıcaklıklara ısıtıldığında, yalnızca sönmüş kireç kullandığınızda mümkün olmayan kimyasallara izin vererek, başka türlü oluşmayacak olan yüksek sıcaklıkla ilişkili bileşikler üretir. İkincisi, bu artan sıcaklık kürlenmeyi ve sertleşmeyi önemli ölçüde azaltır. tüm reaksiyonlar hızlandırıldığından beri çok daha hızlı inşaata izin veriyor.”

Ekip, Roma betonunun görünürdeki kendi kendini onarma yeteneğinden kireç kırıntılarının sorumlu olup olmadığını araştırmak için bir deney yaptı.

Biri Roma formülasyonlarını izleyen, diğeri ise modern standartlar ve kasıtlı olarak kırdı. İki hafta sonra su, Roma reçetesiyle yapılmış betondan akamazken, sönmemiş kireçsiz yapılmış beton yığınından doğrudan geçti.

Bulguları, kireç kırıntılarının suya maruz kaldıktan sonra çatlaklar halinde çözülebileceğini ve yeniden kristalleşebileceğini, hava etkisiyle oluşan çatlakları yayılmadan önce iyileştirebileceğini gösteriyor. Araştırmacılar, bu kendi kendini iyileştirme potansiyelinin daha uzun ömürlü ve dolayısıyla daha sürdürülebilir, modern beton üretmenin yolunu açabileceğini söyledi. Böyle bir hareket, betonun küresel sera gazı emisyonlarının %8’ini oluşturan karbon ayak izini azaltacaktır. çalışma.

Uzun yıllar boyunca araştırmacılar, Roma betonunu bu kadar güçlü yapan şeyin Napoli Körfezi’ndeki Pozzuoli bölgesinden gelen volkanik kül olduğunu düşündüler. Bu tür kül, inşaatta kullanılmak üzere geniş Roma imparatorluğu boyunca taşınıyordu ve o dönemde mimarlar ve tarihçiler tarafından yapılan hesaplarda beton için önemli bir bileşen olarak tanımlanıyordu.

Masiç, her iki bileşenin de önemli olduğunu ancak geçmişte kirecin göz ardı edildiğini söyledi.

Araştırma, dergide yayımlandı. Science Advances dergisi.



Kaynak : https://www.cnn.com/style/article/roman-concrete-mystery-ingredient-scn/index.html

Yorum yapın