Nový typ betónu inšpirovaný rímskym by mohol mať oveľa dlhšiu životnosť, lepšiu pevnosť a menší dopad na životné prostredie.
Valyriánska oceľ v seriáli Hra o tróny bola mimoriadne kvalitný kov, ktorý sa vyrábal v dávno zaniknutom kráľovstve. Keď ho náhle zničila kataklyzma, stratili sa aj výrobné postupy na produkciu tohto materiálu. Niektoré pôvodné zbrane z valyriánskej ocele postavy v Hre o tróny síce používajú, ale v tom čase už neexistujú remeselníci, ktorí by vedeli takúto oceľ vyrábať.
Táto seriálová zaujímavosť nie je úplným výmyslom. Autor knižnej predlohy George R. R. Martin sa netají tým, že inšpiráciou pri opise vyspelej Valýrie mu bola Rímska ríša. A rovnako existuje materiál, ktorý dnes nedokážeme vyrábať v rovnakej kvalite ako to vedeli Rimania. Nejde však o oceľ, ale betón.
Betón používali už Rimania
Hoci to možno niektorých prekvapí, betón nie je novodobý materiál. Z betónu je postavená napríklad kupola rímskeho Panteónu, ktorá je aj po takmer 2000 rokoch stále najväčšou nevystuženou betónovou kupolou na svete. Jej hmotnosť je vyše 4500 ton a dodnes nie je jasné, ako sa ju starodávnym staviteľom podarilo postaviť. Jedna z teórií je, že najprv navŕšili obrovskú kopu zeminy, ktorá poslúžia namiesto debnenia. Na nej postavili betónovú kupolu a keď stuhla, zeminu odstránili.
Ako je však možné, že táto kupola stojí aj po dvoch tisícročiach, hoci naše betónové stavby, navyše vystužené železom, sa neraz rozpadávajú už po pár desaťročiach a žiadajú si nákladné rekonštrukcie? Ako informuje portál Wired.com, vedci sa touto otázkou zaoberajú už desaťročia a skúmajú vzorky z rôznych rímskych betónových konštrukcií – hrobiek, vlnolamov, aquaduktov či prístavísk.
Výsledky publikovali nedávno v štúdii, kde okrem iného zdôraznili, že rímsky betón dokáže nielen násobne dlhšie odolávať vplyvom času a počasia, ale má tiež schopnosť určitého samoopravovania. Skúmať takýto komplexný materiál je ale veľmi ťažké, ako potvrdil aj Admir Masic, výskumník z Massachutského technologického inštitútu (MIT).
Môže za to teplo a vápnik?
Doteraz sa snahy o vysvetlenie dlhej životnosti rímskeho betónu zameriavali na používanie sopečnej tefry, teda pozostatkov horniny uvoľnenej pri erupcii, ktoré sa ťažili v oblasti Neapola a posielali na staveniská po celej rozľahlej rímskej ríši.
Masic a jeho kolegovia z MIT spolu s výskumníkmi z Harvardu a laboratórií v Taliansku a Švajčiarsku však majú inú hypotézu: teplo. Pomocou viacerých skenovacích techník preskúmali vzorku z mestského múru v Privernume, 2 000 rokov starej archeologickej lokality neďaleko Ríma. Zamerali sa na milimetrové biele kúsky, prechádzajúce vzorkou, nazývané vápenné klasty. Tie sa v modernom betóne nenachádzajú.
Podľa Masica sú práve tieto klasty prítomné v prakticky všetkých stavbách z rímskeho betónu, nielen v Taliansku, ale aj vo Francúzsku, Španielsku či severnej Afrike. Predtým sa podľa neho predpokladalo, že vápenné klasty sú produktom nedostatočného miešania betónu. Skenovanie však odhalilo, že klasty vznikli pri extrémne vysokých teplotách a sú tvorené rôznymi formami uhličitanu vápenatého. Obsahujú vápnik, o ktorom Masicov tím predpokladá, že by mohol zaceliť trhliny tým, že reaguje s vodou a vytvára roztok, ktorý rekryštalizuje v trhlinách a vyplní ich. Tento vápnik by podľa neho mohol byť chýbajúcim článkom, ktorý vysvetľuje trvanlivosť rímskeho betónu.
Vedci odpovedali aj na otázku, odkiaľ sa vzalo potrebné teplo na vytvorenie týchto klastov. Našli jednoduchú odpoveď – môže za to pálené vápno, ktoré po zmiešaní s vodou reaguje a produkuje teplo.
Výroba vraj do konca roka, má byť ekologickejší
Na overenie tejto teórie tím výskumníkov vytvoril betón s páleným vápnom aj bez neho. Vytvorené bloky potom naštrbili a cez trhliny do nich pustili vodu. Len trhliny v betóne vyrobenom s páleným vápnom sa uzavreli. Vedci vďaka tomu tvrdia, že našli recept na samoopravný betónový materiál.
MIT naň už má patenty a Masic tvrdí, že „betón inšpirovaný rímskym“ dokážu začať vyrábať do konca roka 2023. Niektorí iní vedci sú však skeptickí a upozorňujú, že Masicov tím napríklad použil piesok namiesto sopečnej tefry, ktorá sa v rímskom betóne tradične využívala. Ten reagoval že výskum a pokusy ďalej pokračujú.
Nový typ betónu by mohol byť prospešnejší aj pre životné prostredie. V súčasnosti je betón po vode druhým najviac spotrebovávaným materiálom na svete a jeho výroba spôsobuje približne sedem percent globálnych emisií.
Ide navyše o novodobú verziu betónu, takzvaný portlandský betón, ktorý sa používa od 20. rokov 19. storočia. Jeho nevýhodami je množstvo skleníkových plynov vznikajúcich pri výrobe, menšia pevnosť aj trvanlivosť v porovnaní s tradičným rímskym betónom, ako aj nutnosť oceľových výstuží.
Pochopiteľne, zatiaľ vôbec nie je jasné, či bude cement inšpirovaný rímskym takým materiálom, ktorý sa výraznejšie uplatní v stavebníctve. Je však dôležité skúmať ho ďalej, pretože doterajšie výsledky sú sľubné. Ako hovorí Masic, ide o neuveriteľne sofistikovaný a komplexný materiál a jeho výskumnému tímu trvalo 15 rokov, kým sme veľkú časť z jeho tajomstiev rozlúštili. Na mnoho otázok však ešte musia nájsť odpovede.
Zdroje: Wired.com, Wikipedia.com
Prečítajte si tiež:
