Věda

Nesmrtelné stavby: Tajemství římského betonu odhaleno!

Nesmrtelné stavby: Tajemství římského betonu odhaleno!

V antickém Římě žili stavitelští géniové. Jak jinak by bylo možné vysvětlit, že zatímco dnešní stavby se začnou rozpadat po pár desetiletích, ty jejich stojí dodnes. A takový římský Pantheon, starý zhruba 2000 let, dokonce stále drží rekord pro největší betonovou kopuli…

Staří Římané byli mistry, co se týká stavebnictví a projektování.

K jejich možná nejslavnějším počinům patří vznosné akvadukty a tyto stále funkční zázraky se spoléhají na jedinečný stavební materiál, kterým je úžasně odolný beton.

Jeho skvělé vlastnosti byly dlouho připisovány dvěma složkám: pucolánu, což je směs sopečného popela, a vápnu, které mohou po smíchání s vodou svými reakcemi vytvořit beton s neobyčejnými vlastnostmi. Ale nedávno se ukázalo, že je to trochu jinak.

Antičtí stavitelé pravděpodobně míchali s pucolánem a vodou už pálené vápno. Foto: Wikipedia

Náročná výroba, odfláknuté finále?

Mezinárodní tým výzkumníků vedený vědci z amerického Massachusetts Institute of Technology (MIT) zjistil novinky o složení betonu i o technikách, používaných k jeho míchání. Už dříve vědci nacházeli drobné kousky vápna v jinak velmi dobře promíchaném starověkém betonu. Jejich přítomnost připisují špatnému postupu.

Možnost, že by nálezy těchto takzvaných vápenných klastů měly souviset s nedostatečnou kontrolou kvality betonu, nedala spát některým vědcům z MIT. „Pokud Římané vynaložili takové úsilí na výrobu vynikajícího stavebního materiálu, proč by si nedali práci se zajištěním kvality konečného produktu?“ položili si řečnickou otázku a pustili se do pečlivého studia vzorků římského betonu z archeologického naleziště Privernum v Itálii.

Římský beton překvapuje i dnešní moderní odborníky recepturou, zajišťující jeho trvanlivost. Foto: Massachusetts Institute of Technology

Nejstarší chemický proces

Podrobili je důkladnému zkoumání řadou technik a jednou z otázek, na kterou se takto snažili získat odpověď, byla povaha použitého vápna. Podle původní teorie používali starověcí Římané hašené vápno k mísení s pucolánem.

Na základě nové analýzy jsou ale výzkumníci přesvědčeni, že dosavadní hypotéza bere za své. Hašené vápno neboli hydroxid vápenatý (Ca(OH)2) je prvním a nejstarším chemickým procesem, který člověk vymyslel.

Vyrábí se pomocí kalcinace, kdy se vápenec, který obsahuje převážně uhličitan vápenatý (CaCO3) zahřeje na teploty přes 825 °C, při čemž se uvolňuje oxid uhličitý (CO2) a uhličitan se přeměňuje na oxid vápenatý (CaO) – právě ten je vysoce reaktivním žíravým práškem, nazývaným pálené (nehašené) vápno.

Mimochodem, tento proces je reverzibilní, a proto od okamžiku, kdy je vypálené vápno ochlazeno, začíná okolní oxid uhličitý ze vzduchu opět vstřebávat, a po čase se opět změní na původní uhličitan.

Kopule Pantheonu je ještě dnes největší nevyztuženou betonovou klenbou na světě. Foto: Shutterstock

Konec jedné teorie

Smícháním s vodou pak vzniká hašené vápno neboli hydroxid vápenatý, který je o něco méně reaktivní. A zatímco se původně soudilo, že právě hašené vápno je jednou z důležitých součástí římského betonu,

…vědci přicházejí s tím, že antičtí stavitelé pravděpodobně míchali s pucolánem a vodou už pálené vápno, nikoliv až hašené, a to za extrémně vysokých teplot. Tento proces by mohl osvětlit výskyt vápenných klastů.

Staří Římané byli mistry, co se týká stavebnictví a projektování. Foto: Shutterstock

Lepší než moderní beton

Výhody této techniky jsou podle expertů dvojí. Zahřátí betonu na vysokou teplotu umožní chemický proces, který by při použití pouze hašeného vápna nebyl možný. Přitom se vytvoří sloučeniny, jež by se jinak nevytvořily.

A kromě toho tato vysoká teplota výrazně zkracuje dobu vytvrzování a tuhnutí díky urychlení všech reakcí a umožní tak kromě jiných výhod i mnohem rychlejší výstavbu. Další výhodou je fakt, že vápenné hrudky dávají betonu pozoruhodné „samoléčebné“ schopnosti.

Když se v betonu vytvoří trhliny, jde hlavně o místa, kde se nacházejí tyto vápenné klasty. Jakmile se do trhliny dostane voda, reaguje s vápnem za vzniku roztoku, který slepí trhlinu dohromady a zabrání jejímu dalšímu šíření. Tým nyní pracuje na komercializaci tohoto betonu jako ekologičtější varianty moderních betonů.

Více z Věda

Průměrné emise CO2 nových automobilů v roce 2023 v Česku nepatrně klesly. Premiantem je Citroën

Věda1.3.2024

Špičkoví vědci pomohou Česku s obnovitelnou energií

Věda27.2.2024

Zelený makak z Číny: O krok blíž k primátím chimérám

Věda23.2.2024

Pravá podoba dinosaurů: Jak opravdu vypadali a proč jsou klasické ještěří představy mylné?

Věda20.2.2024

Výzkumníci z FEL ČVUT vyvinuli unikátní systém: Pomocí umělé inteligence detekuje střelbu i typ zbraně

Věda16.2.2024

Dávní primáti se zřejmě živili převážně ovocem

Věda13.2.2024

Musí zvýšená hladina CRP znamenat léčbu antibiotiky? Rozhodně ne…

Věda9.2.2024

Náhrada srdeční chlopně a za pár dní doma. Realita, která funguje už 15 let

Věda6.2.2024

První rostlina, která bude pěstována na Marsu

Věda2.2.2024
Věda
Časopis, který by vás mohl zajímat

Nenechte si ujít další zajímavé články

Rodney Alcala: Génius, který nemá rád ženy
epochaplus.cz

Rodney Alcala: Génius, který...

Je 23. srpna roku 1943 a světlo světa spatří muž,...
Junghans kombinuje klasický design hodinek s moderním ležérním stylem
iluxus.cz

Junghans kombinuje klasický...

Tyto hodinky nedělají kompromisy: nové...
Bitva u Lovosic 1756: Vítězství, nebo porážka?
epochaplus.cz

Bitva u Lovosic 1756:...

Prohraný boj o rakouské dědictví nedává v polovině...
Ústup ledovců způsobuje podle českých vědců hlubokou změnu ekosystémů
21stoleti.cz

Ústup ledovců způsobuje podle...

Mizení pevninských ledovců je jedním z průvodních...
Hrad Skuhrov: Dřevěná věž nad kamenným hradem
epochanacestach.cz

Hrad Skuhrov: Dřevěná věž...

Z kamenného hradu přežily staletí jen některé...
Bude z ní rozvedená samoživitelka? Partner má prý obavy
nasehvezdy.cz

Bude z ní rozvedená...

Hvězda seriálu Malá...
Na staré zřícenině se stal zázrak, uzdravila jsem se
skutecnepribehy.cz

Na staré zřícenině se stal...

Nikdy jsem nevěřila na pověry ani na zázraky....
Tají, že miluje bohatého a vlivného podnikatele?
nasehvezdy.cz

Tají, že miluje bohatého...

Dlouho nemohla najít toho...
Neviditelná rezidence uprostřed skal
rezidenceonline.cz

Neviditelná rezidence...

Aby byl dům atraktivní, nemusí nutně svoji přitažlivost...
Poltergeist z Jaboticabalu: Útoky temných sil dohnaly dívku v sebevraždě!
enigmaplus.cz

Poltergeist z Jaboticabalu:...

V 60. letech se v Brazílii odehrává jeden...
Provětrejte peřiny
panidomu.cz

Provětrejte peřiny

Přikrývky, polštáře používáme každý den, a tak si...
Domácí piškotová roláda
tisicereceptu.cz

Domácí piškotová roláda

Než nanesete na těsto krém, potřete ho...