Wetenschap, het Romeinse Rijk | Daarom staan ​​de gebouwen van de Romeinen al duizenden jaren

De Romeinen waren experts in veel dingen. Ze bouwden onder andere wegen, havens en grote gebouwen met constructies die 2000 jaar hebben standgehouden. Terwijl modern beton na enkele decennia begint te barsten en afbrokkelen, heeft Romeins cement zijn sterkte gedurende duizenden jaren behouden.

Jarenlang hebben wetenschappers geprobeerd het mysterie van de Romeinen te ontrafelen. Aangenomen wordt dat het belangrijkste ingrediënt in dit cement vulkanische as is uit Pozzuoli in de regio Napels. Deze as was een belangrijk exportartikel en werd in het hele Romeinse rijk in constructies gebruikt. Dit kan ook waar zijn, en het belang van deze as in cement werd door de Romeinen zelf benadrukt, maar het was niet de hele waarheid.

Oogverblindende kleine witte korrels

Nu heeft een onderzoeksteam van het Massachusetts Institute of Technology aan de Harvard University in de Verenigde Staten cement in detail bestudeerd en ontdekt dat het ook andere geheime ingrediënten bevat die het een heel speciale eigenschap geven. De Romeinen vonden een sleutel tot het zelfgenezend vermogen van cement. Als er scheuren ontstaan, zorgen chemische reacties in het cement ervoor dat die scheuren vanzelf weer sluiten.

Lees ook: Archeologen onthullen verbazingwekkende ontdekkingen in Rome

Romeins cement heeft ook kleine oogverblindende witte steenkorrels. Deze kleine korrels zijn afkomstig van kalk, een ander belangrijk bestanddeel van oud beton. Er wordt aangenomen dat de korrels afkomstig zijn van de Romeinen die kalk met water vermengden als onderdeel van hun cementproductie, maar dit alleen kan de aanwezigheid van kleine kalkkorrels in het cement niet verklaren.

– Sinds ik begon te werken in oud Romeins beton, ben ik gefascineerd door dit spul. Deze worden niet gevonden in modern beton, dus waarom zijn ze aanwezig in deze oude materialen, zegt Admir Masic. Hij is hoogleraar civiele techniek en milieutechniek aan het Massachusetts Institute of Technology en is een van de auteurs van het onderzoeksartikel dat nu in het tijdschrift is gepubliceerd Tijdschrift Science Advances.

Vroeger dacht men dat deze kleine kalkkorrels het resultaat waren van slechte mengpraktijken of grondstoffen van slechte kwaliteit, maar Masque kon maar moeilijk accepteren dat de Romeinen slordig waren met het mengen van cement. Cement is gemaakt volgens recepten die door de eeuwen heen zijn verfijnd. Waarom verontreinigen ze dan het eindproduct door nalatigheid in het mengproces?

chemische reactie

– Het idee dat het bestaan ​​van deze kalktrossen simpelweg te wijten was aan een slechte kwaliteitscontrole zat me altijd dwars. Toen de Romeinen zoveel moeite deden om een ​​hoogwaardig bouwmateriaal te maken, waarom deden ze dan zo weinig moeite om een ​​goed gemengd eindproduct te garanderen? Musk voegt eraan toe dat er meer aan dit verhaal moet zitten dagelijks geïnformeerd.

Nu hebben de onderzoekers het cement in het lab onderzocht en nieuw inzicht gekregen in de functie van deze kleine witte clusters. Ze geloven dat de Romeinen calciumoxide of “gebrande kalk” in hun cement gebruikten. Calciumoxide wordt gemaakt door kalk te verhitten tot ongeveer 1000 graden. Wanneer kalk verandert in calciumoxide, krijgt het een geheel nieuwe eigenschap, die de Romeinen gebruikten in cement: bij kamertemperatuur is calciumoxide alkalisch, wat betekent dat het chemisch reageert met water.

Lees ook: Archeologen hebben mogelijk het graf van de stichter van Rome gevonden

Wanneer het cement barst en er water in begint te sijpelen, reageert het water met het calciumoxide in het cement, waardoor de scheuren uitzetten en sluiten.

De onderzoeksgroep testte deze hypothese ook door warmte-uithardend cement te produceren, gemaakt volgens zowel nieuwe als oude recepten. Daarna maakten ze scheuren in twee verschillende versies. Na twee weken was het cement gemaakt volgens het oude Romeinse recept vanzelf gefixeerd, terwijl het cement gemaakt volgens het moderne recept dat niet deed.

De onderzoekers werken nu aan het commercialiseren van het nieuw ontdekte cementmengsel. Onderzoekers geloven dat Romeins cement niet alleen duurzamer is dan modern cement, maar ook beter voor het milieu.