Bilim adamları çalışıyor Roma 2000 yıl önce inşaatlarda kullanılan beton binalarköprüler ve diğer yapılar yüzyıllar boyunca dayanma konusunda dikkate değer bir yeteneğe sahip olanların kanıtları bulunmuştur. antik Roma’nın Zanaatkarlar malzemeyi yaratmak için ileri teknolojiyi kullandılar.
Araştırmacılar ayrıca çeşitli reaktif malzemeleri de tanımladılar. volkanik kül itibaren Vezüv Yanardağı, Roma betonunu güçlendirmek için kullanılan kendini iyileştirme yeteneğiBugün hala kullanımda olan çeşitli köprüler ve diğer yapılar dahil.
MIT Doçenti Admir Masic, “Bu makaleyle, bir teknolojiyi açıkça tanımlamak ve onu MS 79 yılındaki Roma dönemiyle ilişkilendirmek istedik” dedi.
‘Sıcak Karışım’ Roma Betonuna Kendi Kendini İyileştirme Özelliğini Nasıl Kazandı?
Araştırmanın duyurulduğu basın açıklamasına göre, Roma betonu yapma sürecini belgeleyen ilk kişi, M.Ö. 1. yüzyıla ait metninde Vitruvius’tu.Mimari.” Her ne kadar eski metin tartışılan bilinen ilk kitap olarak kabul edilse de mimari teoriRoma’yı karıştırmak için tanımladığı süreç beton günümüzün tartışmasını yarattı.
Vitruvius’a göre Romalılar, somut bir öncül oluşturmak için kirecin içine su kattılar. Bu adım tamamlandıktan sonra nihai beton ürününü oluşturmak için volkanik kül gibi diğer bileşenler eklendi. Ne yazık ki antik bilim adamı için, Profesör Masic ve çalışma arkadaşları tarafından 2023 yılında Roma betonu üzerine yapılan bir çalışma, bu karışımın bugün gördüğümüz sağlam, uzun ömürlü malzemeyle sonuçlanmayacağını gösterdi.
Profesör Masic, “Vitruvius’a büyük saygı duyduğumuzdan, onun tanımının hatalı olabileceğini öne sürmek zordu” dedi.
Bunun yerine orijinal çalışma, kireç parçalarının, volkanik külün ve diğer kuru bileşenlerin su eklenmeden önce ayrı ayrı karıştırıldığını buldu. Karışık kuru malzemeler ve su karıştırıldığında ısı üretiyorlardı.
Masic’in ekibi tarafından “sıcak karıştırma” olarak tanımlanan süreç, kireci küçük, çakıl benzeri parçalar halinde yakalıyor ve koruyor. Kireç oldukça reaktif olduğundan, bu korunmuş ‘kırıntılar’ çatlakları doldurabilir ve yeniden çözülebilir. Bilim adamları, bu kendi kendini iyileştirme özelliğinin, Roma betonunun 2000 yılı aşkın bir süredir ayakta kalmasının temel nedenleri arasında olduğuna inanıyor.
Yeni Analiz Vitruvius’un Yanlış Olduğunu Buldu
Masic’in ekibi, Viruvius’un açıklamasını doğrulamak veya çürütmek için inşa edilmekte olan eski bir beton duvara erişim sağladı. Alanda ayrıca tamamen tamamlanmış payandalar ve yapısal bir duvar da bulunuyordu; bu duvarlarda iki bin yıl sonra bile görülebilen harç onarım örnekleri yer alıyordu.
Masic, antik Pompeian alanı hakkında şunları söyledi: “Bir inşaat sahasının bu zaman kapsülünü açabildiğimiz ve duvar için kullanılmaya hazır malzeme yığınları bulabildiğimiz için çok şanslıydık.”
Birkaç test yaptıktan sonra araştırmacılar, antik duvarların ve payandaların, zerrecik karışımının Roma betonunun mukavemet ve dayanıklılığından sorumlu olduğuna dair “şimdiye kadarki en net kanıtı” sunduğunu belirlediler. Örneğin, bölgeden toplanan örnekler Masic’in ekibinin 2023’te tanımladığı kireç parçalarını içeriyordu.
Ekip ayrıca diğer kuru malzemelerle önceden karıştırılmış, bozulmamış sönmemiş kireç parçalarını içeren bir kuru hammadde yığını da keşfetti. Araştırmacılar, bir ısı reaksiyonu oluşturmak için su eklemeden önce kuru bileşenlerin önceden karıştırılmasının, sıcak karıştırılmış beton üretiminde “kritik bir ilk adım” olduğunu belirtiyor.
Daha sonra ekip, Roma betonunda kullanılan kuru karışımdaki volkanik bileşenler de dahil olmak üzere seçilen numunelerin izotopik analizini gerçekleştirdi. Bu testler pomza adı verilen bir tür volkanik külün analizini içeriyordu.
Şüphelenildiği gibi analiz, pomza parçacıkları ile çevredeki gözenek çözeltisi arasında kimyasal bir reaksiyon olduğunu ortaya çıkardı. Ekibin zamanla meydana geldiğini söylediği bu süreç, betonda yeni mineral birikintileri oluşturarak betonun sağlamlığını ve dayanıklılığını artırdı. Masic, bu testlerin sonuçlarının, ekibinin zaman içinde sıcak karıştırma sırasında meydana gelen kritik karbonatlaşma reaksiyonlarını takip etmesine olanak sağladığını ve “sıcak karıştırılmış kireci, Vitruvius tarafından orijinal olarak tanımlanan sönmüş kireçten ayırmamıza olanak tanıdığını” belirtti.
Profesör, “Bu sonuçlar, Romalıların bağlayıcı malzemelerini kalsine kireç taşını (sönmemiş kireç) alıp belirli bir boyuta kadar öğüterek, kuru olarak volkanik külle karıştırdıktan sonra sonunda su ekleyerek bir çimento matrisi oluşturarak hazırladıklarını ortaya çıkardı” diye açıkladı.
Profesör, eski metinlerde çimento karıştırma işlemi sırasında “gizli ısı” üretiminden bahsedildiğinden Vitruvius’un yanlış yorumlanmış olabileceğini söyledi. Yine de, antik mimarın yanılmış olabileceğinin keşfedilmesiyle keşif heyecanının biraz azaldığını söyledi.
“Vitruvius’un yazıları antik Roma mimarisine olan ilgimi canlandırmada kritik bir rol oynadı ve araştırmamdan elde ettiğim sonuçlar bu önemli tarihi metinlerle çelişiyordu” dedi.
Kadim Teknolojiyi Modern İnşaat Tekniklerine Dönüştürmek
Ekibinin bulgularının olası sonuçlarını tartışırken ekip, modern betonun aynı zamanda eski malzemenin bileşenlerinden biri olan kalsiyumu da kullandığını belirtti; “bu nedenle zaman içinde nasıl tepki verdiğini anlamak, modern çimentodaki dinamik süreçleri anlamak için de dersler içeriyor.”
Masic, “Bu malzemenin tarihsel önemi var, bir de onu anlamanın bilimsel ve teknolojik önemi var” dedi. “Bu malzeme binlerce yıl boyunca kendini iyileştirebiliyor, reaktif ve son derece dinamik. Depremlere ve yanardağlara dayandı. Denizin altına dayandı ve elementlerin neden olduğu bozulmaya dayandı.”
Masic, Roma beton karıştırma ve üretim yöntemlerinin modern inşaat uygulamalarına yönelik potansiyel faydalarını daha fazla araştırmak için DMAT adında yeni bir şirket kurdu. Profesör, bu antik inşaatçıların bilgilerinin modern uygulamalarla alakalı olması nedeniyle bunu yapmaya motive olduğunu söyledi: “Çünkü Roma çimentosu dayanıklıdır, kendi kendini iyileştirir ve dinamik bir sistemdir.”
“Volkanik içeriklerdeki bu gözeneklerin yeniden kristalleşme yoluyla doldurulabilmesi, modern malzemelerimize dönüştürmek istediğimiz rüya gibi bir süreçtir” diye açıkladı. “Kendini yenileyebilen malzemeler istiyoruz.”
Profesör, “Bugün Roma betonunu tamamen kopyalamak istemiyoruz” diye ekledi. “Bu bilgi kitabından sadece birkaç cümleyi modern inşaat uygulamalarımıza çevirmek istiyoruz.”
Çalışma “Tamamlanmamış bir Pompei inşaat alanı, antik Roma bina teknolojisini ortaya çıkarıyor” kategorisinde yayınlandı Doğa İletişimi.
Christopher Plain, Bilim Kurgu ve Fantazi roman yazarı ve The Debrief’te Baş Bilim Yazarıdır. Onu takip edin ve onunla bağlantı kurun X, onun kitapları hakkında bilgi edinin plainfiction.comveya doğrudan şu adrese e-posta gönderin: [email protected].
