Beton, který je starý tisíce let, ale přesto je vysoce moderní. Římský beton je znám svou výjimečnou odolností. Nyní vědci objevili recept na jeho výrobu a narazili na techniku, která má oproti současným stavebním materiálům několik výhod.
Staveniště ve starobylém městě Pompeje odhaluje, jak Římané vyrobili druh betonu, který je považován za mimořádně odolný. Podle výzkumů smíchali hašené vápno s mletou horninou z vulkanického popela, než přidali vodu a vyvolali chemickou reakci, která na některých místech vedla k teplotám až 200 stupňů Celsia.
Tento proces, nazvaný „Hot Mixing“, zajistil rychlé tuhnutí směsi, uvádí výzkumná skupina vedená Admir Masicem z Massachusetts Institute of Technology (MIT) v Cambridge ve vědeckém časopise „Nature Communications“.
Před několika lety Masic se svými kolegy experimentálně ukázal, že beton podle římského receptu může vyplnit i drobné trhlinky o šířce půl milimetru. Když voda prosakuje trhlinou, hašené vápno (oxid vápenatý) se prostřednictvím mineralizace mění na vápenné hydroxid (Ca(OH)₂).
Nicméně římský architekt Vitruvius v 1. století před naším letopočtem popsal výrobu „opus caementitium“ tak, že nejprve bylo vápno smícháno s vodou a z této směsi vznikala pasta, do které se poté přidávaly další složky.
Masic, citovaný ve zprávě MIT, poznamenal: „Spisy Vitruvia hrály rozhodující roli v podnícení mého zájmu o antickou římskou architekturu. Výsledky mého výzkumu však odporovaly těmto důležitým historickým textům.“ Z tohoto důvodu Masic zkoumal vzorky z nedávno nalezeného stavebního místa v Pompejích. Pompeje byly v roce 79 po erupci Vesuvu pohřbeny pod vrstvou horkého popela, která starou římskou město uchovala v jeho tehdejším stavu.
Staveniště se nacházelo v domě, který byl pravděpodobně opravován nebo sanován. Archeologové tam našli jak hromady cihel, tak také hromady již smíchaných stavebních materiálů a stavební odpad. Tým vedený Masicem odebral vzorky ze smíchaných materiálů, z několika nedokončených zdí a z malty určené k opravám zdí.
Analýza složení ukázala, že beton z nedokončených zdí obsahoval zvláště vysoké množství vápníku. Vědci z toho vyvodili, že původní stavební směs již obsahovala hašené vápno.
Vědci také použili spektroskopickou metodu k měření poměrů vzácných, těžších izotopů k běžnějším, lehčím izotopům uhlíku (C) a kyslíku (O) (C-13 k C-12 a O-18 k O-16). Společně se studiem staveniště to umožnilo rekonstruovat výrobu betonu.
A podle této rekonstrukce byly nejprve hašené vápno a puzzolán – mletá hornina z vulkanického popela – smíchány nasucho. Často Římané přidávali také směs, která obsahovala mletou terakotu nebo kousky keramiky. Poté pracovníci opatrně přidávali vodu, aby zpracovali maltu. Nakonec bylo hotové směsi pravděpodobně aplikováno pomocí jakési lžíce.
