Од MIT до Помпеја: патот на едно откритие

Во 2023 година тим истражувачи од Институтот за технологија на Масачусетс (MIT), предводен од Адмир Масич, објави студија која укажуваше на тоа дека римскиот бетон содржи уникатни состојки што му овозможуваат самиот да се репарира со текот на времето. Сепак, нивниот опис на процесот не се совпаѓаше со сведоштвата на Витрувиј – авторот на De Architectura, првиот познат трактат за архитектура од I век п.н.е. Тоа предизвика сомнежи: дали навистина сме го откриле вистинскиот рецепт?

Одговорот дојде неодамна, благодарение на еден исклучително добро сочуван градилиштен комплекс во Помпеј. Замрзнат во времето од ерупцијата на Везув, тој им овозможи на научниците да ги анализираат материјалите токму во фазата на нивна употреба.

Остатоците од едно древно градилиште ги потврдија претпоставките за римскиот цемент фото: Nature Communications/ISSN 2041-1723

Hot-mixing – потврдено

Клучниот момент е таканаречениот процес на врело мешање или “hot-mixing”. Наместо да се меша веќе гасена вар со вода, Римјаните користеле парчиња жива вар, кои ги мешале на суво со вулканска пепел и други состојки. Дури потоа се додавала вода, што предизвикувало хемиска реакција со ослободување топлина. Таа топлина создава цврста, но и еластична матрица, способна да се регенерира при оштетувања.

Во Помпеја се пронајдени купови суво премешан материјал, ѕидови во различни фази на изградба и поправки на постоечки конструкции. Сите тие го содржеле токму она што Масич и колегите го опишуваат – фрагменти од вар и парчиња жива вар, комбинирани со вулканска пепел. Тоа е недвосмислен доказ дека нивната теорија е точна.

Формула што не старее

„Римјаните ја земале живата вар, ја мелеле до одредена конзистенција, ја мешале на суво со вулканска пепел и дури на крајот додаваа вода за да создадат цементна матрица,“ објаснува Масич. Резултатот е материјал кој не само што трае, туку и сам се обновува. Имено, пукнатините со тек на време се исполнуваат благодарение на хемиските реакции помеѓу варта и околната влага, што му дава на овој бетон “втора младост”.

Упростен приказ на процесот на мешање бетон и на градба во римско време Слика: Nature Communications/ISSN 2041-1723

Науката учи од антиката

Ова откритие е значајно од две причини. Од една страна, тоа претставува историски триумф – конечно разбираме како функционирал еден од најголемите инженерски подвизи на античкиот свет. Од друга страна, тоа е научна и технолошка инспирација. Современиот бетон, иако широко користен, има ограничен век на траење и бара скапи поправки. Римскиот модел покажува дека е можно да се создаде материјал кој трае со векови и којшто самиот се обновува.

Токму затоа Масич ја основа компанијата DMAT, со цел да развие нова генерација градежни материјали инспирирани од античките техники. Целта е да се реплицира способноста за самопоправка и да се создадат конструкции што ќе издржат не само децении, туку и векови.

Витрувиј и современите толкувања

Интересно е што ова откритие повторно го отвора прашањето за Витрувиј. Масич смета дека неговите зборови во De Architectura можеби биле погрешно интерпретирани низ вековите. Наместо да опишува класично мешање на вар со вода, тој можеби алудирал токму на процесот “hot-mixing”. Ако e тоа точно, тогаш античкиот трактат не само што е прв во историјата, туку и содржи прецизни технолошки инструкции кои денес повторно добиваат значење.

Поглед кон иднината

Римскиот бетон не е само археолоши куриозитет. Тој е мост помеѓу минатото и иднината. Во време кога светот бара одржливи и долготрајни решенија, античките техники нè потсетуваат дека понекогаш најиновативните идеи се оние старите. Ако успееме да ги примениме овие принципи во современата градба, можеби ќе создадеме градови што ќе траат илјадници години – токму како римските аквадукти и амфитеатри.

Резултатите од истражувањето се објавени во Nature Communications