Тајна римског бетона откривена у Помпеји: градилиште старо 2.000 година као временска капсула

Стари Римљани су били мајстори инжењерства, градећи огромне мреже путева, аквадукта, лука и масивних зграда, чији су остаци опстали два миленијума. Многе од ових грађевина су изграђене од бетона: чувени римски Пантеон, који има највећу куполу од неармираног бетона на свету и посвећен је 128. године нове ере, још увек је нетакнут, а неки древни римски аквадукти и данас испоручују воду Риму. У међувремену, многе модерне бетонске конструкције су се урушиле након неколико деценија.

Истраживачи су деценијама покушавали да открију тајну овог изузетно издржљивог древног грађевинског материјала, посебно у структурама које су издржале посебно тешке услове, као што су докови, канализација, или оне изграђене на сеизмички активним локацијама.

Тим истраживача са МИТ-а, Универзитета Харвард и лабораторија у Италији и Швајцарској постигао је напредак у овој области, откривши древне стратегије производње бетона које су укључивале неколико кључних фактора који су допринели његовој способности  'самоисцељења'.

Помпеја сачувала тајну

У време када је Везув еруптирао 79. године нове ере, прекривајући Помпеју са чак шест метара вулканског пепела, грађевински радници су радили на поправци и реновирању једне куће. Међународни истраживачи су откопали ову локацију 2023. године, и открили неке завршене и полуизграђене зидове, као и сировине и алате.

„Када сам ушао на ово археолошко налазиште у Помпеји, све је било тако живописно и такође савршено очувано, да сам могао јасно да реконструишем шта се тамо дешавало“, наводи др Адмир Машић, ванредни професор грађевинског и еколошког инжењерства на Масачусетском технолошком институту (МИТ) и главни аутор нове студије која документује откриће. „Замрзнути су у времену. То је буквално временска капсула.“

Налази, објављени у часопису Nature Communications, најјаснији су доказ процеса мешања који су стари Римљани користили за прављење бетона, према саопштењу МИТ-а – и омогућава истраживачима да „открију рецептуру коју до сада нису могли, или бар не са таквом сигурношћу у вези са римском технологијом“, рекао је проф. Масић за Си-Ен-Ен.

Откриће активног градилишта

Око једне трећине Помпеја још треба да буде извучено на светлост дана испод наслага вулканског пепела, што ће научницима омогућити да дођу до нових сазнања о начину живота древних Римљана.

Активно градилиште описано у новој студији први пут је истражено крајем осамдесетих година 19. века, али су ископавања обустављена и нису поново почела до 2023. године. Тада је Масићев тим схватио обим свог открића.

„Ово је типично за Помпеју. Археолози само полако али сигурно, откривају делове“, истиче Масић. „Мислим да постоји та врста стандардног, веома опрезног начина ископавања, јер када се једном ископа, заправо се разбија та временска капсула и ствари почињу да се деградирају. ... У основи се уклања та заштита која осигурава да све остане савршено очувано.“

Након ископавања, аутори студије су извршили анализу доказа пронађених на локалитету, укључујући гомиле мешавине сувих материјала које су градитељи користили за израду бетона, зид који је био у процесу изградње и друге структурне зидове који су већ били завршени.

Али ово откриће није било прво које је Масић направио по питању рецепта за римски бетон. Рад који је написао 2023. године анализирао је узорке са градског зида старог 2.000 година на археолошком локалитету Привернум у централној Италији. У том чланку је идентификовао класте креча у зиду – мале, беле минералне комаде који бетону дају способност самозарастања. Када би се формирале пукотине, могла би се додати вода или киша, што би растворило креч, омогућавајући минералу да попуни и запечати пукотине док се суши и рекристализује.

Неслагање са Витрувијевим рецептом

Масић и његов тим су утврдили да су ови минерали додати кроз процес познат као „вруће мешање“ у којем су фрагменти креча комбиновани са сувим састојцима као што је вулкански пепео. Затим је додата вода, стварајући хемијску реакцију која је произвела топлоту и заробила класте креча у бетону.

Међутим, Машићев тим у почетку није био сигуран да ли је градски зид репрезентативан за целокупну римску архитектуру, јер се рецепт за бетон разликовао од оног описаног у рукопису De architectura из првог века чувеног древног римског архитекте Витрувија.

Витрувије је описао да се вода додаје кречу пре било ког другог материјала уместо методе врућег мешања. Међутим, новоископано градилиште показује да су материјали мешани када су се осушили, што је потврдило да су Римљани користили процес врућег мешања уместо Витрувијеве методе, наводи се у студији.

„Заиста је тешко помислити да је Витрувије погрешио. А ја поштујем Витрувија, он је буквално инспирисао сав мој рад“, наглашава проф. Масић. Додаје да је могуће да је Витрувијева метода коришћена и на другим местима широм Римског царства или да су научници погрешно протумачили његове списе или их нису у потпуности испитали.

Инвентивност обичних мајстора

Џон Сенсени, ванредни професор античке историје на Универзитету у Аризони у Тусону, рекао је да га не изненађује што Витрувијеве методе нису репрезентативне за процес који се користио на градилишту.

„Очекивати да ће научна открића бити у складу са оним што Витрувије пише било би погрешно. Витрувијев корпус је заиста био меродаван за хуманистичке архитекте током ренесансе више од хиљаду година касније, али би било тешко пронаћи много тога у зградама из римског царског доба које су уследиле што одражава његове прописе. Ако су римски градитељи имали икакву детаљну свест о томе шта је написао, они би то увек одбацили“, наводи проф. Сенсени који није био укључен у нову студију.

„Открића попут овог бацају светло на невероватан допринос обичних радника, па чак и поробљених особа у античкој историји, што је веома тешко директно проценити у писаним делима елитних аутора“, додаје професор. Указује на древне зграде попут Пантеона и Колосеума које одражавају „стручност и иновативност“ ових обичних људи који су били мајстори свог заната.

„Студије попут ове нам омогућавају да их видимо и чуда која су дали свом свету, а и нама заузврат. Када то препознамо, боље смо у стању да ценимо запањујућа достигнућа која обични људи дају нашем свету.“

Професор Масић се нада да ће откриће инспирисати друге научнике да детаљније истраже Витрувијев рад у вези са римском архитектуром која данас постоји. Такође жели да испита како би се древни процеси могли претворити у и евентуално побољшати данас.

„Никада нећу заборавити могућност да једноставно отворим временску капсулу и путујем кроз време и осећам се као да сам у 79. години нове ере гледајући људе како праве бетон.“

„То је оно што ме заиста фасцинира у анализи ових ствари, посебно када је у питању древни римски бетон и инфраструктура коју су Римљани изградили, а која и даље стоји овде после 2.000 година – нисам сигуран колико ће онога што ми данас градимо опстати за 2.000 година“, закључује проф. Адмир Масић.