Roma'daki yapıların bugün hala ayakta durması dikkat çekicidir. Bazıları neredeyse tamamen korunmuştur ve yeni bir araştırma, bu uzun ömürlülüğün arkasındaki sebepleri ortaya koyuyor.
Tüm inşaat malzemeleri için geçerli olan bir kural vardır: zaman onları kaçınılmaz olarak tüketir. En dayanıklı yapılar bile zamanla çatlar, zayıflar ve çöker. Ancak eski Romalılar tarafından kullanılan beton tamamen farklı davranır.
Bilim insanları uzun zamandır Roma betonu'nun zamanla özelliklerini kaybetmek yerine daha da güçlendiğini biliyorlar. Daha önceki çalışmalar, bunun temel nedeninin volkanik kül olan pucolan ile hayvansı kireç arasındaki kimyasal reaksiyon olduğunu göstermişti. Bu reaksiyon sonucunda betonun olağanüstü dayanıklılığını sağlayan olağanüstü dirençli mineraller oluşur.
Şimdi bilim insanları, karbon dioksit'in atmosferden gelen yavaş ama sürekli tepkimelerinin de önemli bir rol oynadığını ortaya koymuşlar. "Pucolan reaksiyonu çok önemli olsa da, bulgularımız uzun süreli karbonizasyonun beton dayanıklılığını artırdığı ve zamanla çatlaklarını kendi kendine kapatmasına yardımcı olduğu yönünde ipucu veriyor," Kaliforniya Berkeley Üniversitesi'nden mühendis Paulo Monteiro açıkladı.
Science Advances dergisinde yayınlanan keşif, eski Romalılar'ın olağanüstü inşaat yeteneklerine yeni bir bakış açısı sunuyor. Bu özellikle görünüşte sıradan amaçlara hizmet eden yapılarda bile geçerli.
Roma mimarisinin en büyüleyici yönlerinden biri, birçok yapının neredeyse iki bin yıl boyunca hayatta kalmasıdır, oysa aynı dönemden birçok yapı artık yok olmuştur. En ünlü örnek Roma'daki Pantheon'dur; yaklaşık 2.000 yaşında olan bu tapınak, güçsüz olmayan beton kubbesiyle dünyanın en büyük yapı örneğidir. Ancak Monteiro ve Pekin Teknolojisi Üniversitesi'nden ortak araştırmacı Sjaohong Džu ile birlikte yeni sırları ortaya çıkarmak için Pantheon'dan değil, beklenmedik bir yerde örnek aldılar.
İkinci yüzyılda Roma İmparatoru Hadrian, İtalya'daki Tivoli'da lüks bir villa inşa etti. Bu kompleks bugün hala büyük ölçüde korunmuş durumda. Araştırmacılar tam da buradan, eski imparatorluğun villasının ortak tuvaletinden küçük bir beton örneği aldılar.
Yüksek çözünürlüklü görüntüleme teknikleri kullanarak örnekleri nanometre düzeyinde analiz ettiler ve şimdiye kadar yeterince incelenmemiş olan bir şeyi keşfettiler. Atmosferdeki karbon dioksit yüzyıllar boyunca kalan kireçle reaksiyona girerek, doğal olarak kireçtaşı içinde bulunan kalcit adı verilen bir minerali oluşturdu. Araştırmacılar, kalcit'in sadece malzemelerin yaşlanmasıyla ilgili bir yan ürünü olmadığını buldular.
Aksine, kalcit kristalleri zamanla küçük gözenekleri ve çatlakları doldurarak betonu daha yoğun ve güçlü hale getirdi ve aynı zamanda zaman içinde yayılabilecek hasarı kapattı. Daha önceki araştırmalar Roma betonunda kalcit varlığını ortaya koymuştu ancak malzeme içinde üç boyutlu yapısı ve dağılımı detaylı olarak analiz edilmemişti.
Bilim insanları, Roma betonu'nun olağanüstü dayanıklılığındaki kalcit rolünün daha önce yeterince değerlendirilmediğini düşünüyorlar. Bununla birlikte, bu, iyi bilinen pucolan reaksiyonunu değiştirmez; aksine, birlikte çalışarak malzemenin direncini artırır.
Yıllar boyunca bilim insanları Roma betonu'nun modern versiyonlarını geliştirmeye çalışıyorlar. Karbonizasyon, kireçli beton karışımlarında doğal olarak meydana gelen bir süreçtir, ancak bu mekanizmanın daha iyi anlaşılması, bilim insanlarına daha uzun ömürlü ve çevre dostu beton türleri geliştirmelerine yardımcı olabilir.
Araştırmacılar, modern inşaatın Roma yöntemlerini basitçe kopyalamayacağını vurguluyorlar. Ancak yeni sonuçlar, bilim insanlarının daha dayanıklı ve sürdürülebilir beton türleri geliştirmelerine yardımcı olabilir.
