Godinat qëndrojnë në këmbë prej mijëra vitesh/ Zbulohet sekreti i betonit të romakëve të lashtë

2023-01-11 10:53:00, Blog CNA

Godinat qëndrojnë në këmbë prej mijëra vitesh/

Romakët e lashtë ishin mjeshtër të ndërtimit dhe inxhinierisë, dhe veprat ndoshta më të famshme që e përfaqësojnë më së miri mjeshtërinë tyre ishin ujësjellësat. Dhe këto mrekulli inxhinierike ende sot funksionale, mbështeten mbi një material ndërtimi unik:betoni pozolanik, një lëndë shumë e qëndrueshme, që u dha strukturave romake forcën e tyre të jashtëzakonshme.

Edhe sot, njëra nga strukturat e tyre - Panteoni, ende i paprekur dhe gati 2000 vjet i vjetër - mban rekordin për kupolën më të madhe në botë prej betoni të pa përforcuar me struktura prej hekuri. Vetitë e këtij betoni, i janë atribuar në përgjithësi përbërësve të tij:pocolana, një përzierje e hirit vullkanik - i quajtur sipas qytetit italian Pocuoli, ku mund të gjendet një depozitë e madhe e tij - dhe gëlqeres.

Kur përzihen me ujë, të dyja materialet mund të prodhojnë një beton shumë të fortë. Por historia nuk përfundon këtu. Një ekip ndërkombëtar studiuesish të udhëhequr nga Instituti i Teknologjisë në Masaçusets (MIT), zbuloi se jo vetëm që materialet janë paksa të ndryshme nga ajo që mund të kemi menduar deri më sot, por të ndryshme ishin edhe teknikat e përdorura për përzierjen e tyre .

Gëlqerja e shuar mund të gjendej tek betoni më cilësor. Prania e këtyre copave, i ishte atribuar më parë përzierjes ose materialeve të dobëta, por kjo nuk kishte kuptim për shkencëtarin e materialeve Admir Masiç nga MIT.

“Ideja që prania e këtyre shtresave të gëlqeres, i atribuohej thjesht kontrollit të cilësisë së ulët më ka shqetësuar gjithmonë. Në rast se romakët bënë aq shumë përpjekje për të bërë një material ndërtimi të jashtëzakonshëm, duke ndjekur të gjitha recetat e detajuara që ishin optimizuar gjatë shumë shekujve, pse do të bënin kaq pak përpjekje për të siguruar prodhimin e një produkti përfundimtar të përzier mirë?”- pyet eksperti.

Masiç dhe ekipi, i udhëhequr nga inxhinierja civile e MIT Linda Sejmur, studiuan me kujdes mostra 2000-vjeçare të betonit romak nga zona arkeologjike e Privernum në Itali.

Ato iu nënshtruan mikroskopit elektronik të skanimit me një zonë të madhe dhe spektroskopisë së rrezeve X me shpërndarje energjie, difraksionit të rrezeve X dhe imazhit konfokal të Ramanit për të fituar kuptuar më mirë përbërjen e shtresës së gëlqeres.

Një nga pyetjet që kishin mendje studiuesit ishte natyra e gëlqeres së përdorur. Kuptimi standard i betonit pozolanik, është se ai përdor gëlqere të shuar. Së pari, guri gëlqeror nxehet në temperatura të larta, për të prodhuar një pluhur kaustik shumë reaktiv, të quajtur gëlqere e gjallë, ose oksid kalciumi.

Përzierja e gëlqeres natyrale me ujë, prodhon gëlqeren e shuar ose hidroksid kalciumi:një përzierje pak më pak reaktive dhe më pak kaustike. Sipas teorisë, ishte kjo gëlqere e shuar, ajo që romakët e lashtë e përzienin me pozolanën. Bazuar në analizat e ekipit të ekspertëve, mostrat e gëlqeres në mostrat e tyre nuk janë në përputhje me këtë metodë.

Përkundrazi, betoni romak është prodhuar ndoshta duke e përzier gëlqeren natyrale drejtpërdrejt me pozolanën dhe ujin në temperatura jashtëzakonisht të larta, një proces që ekipi e quan “përzierje e nxehtë”.

“Përfitimet nga një përzierje e tillë janë të dyfishta. Së pari, kur betoni nxehet në temperatura të larta, ai lejon reaksionet kimike që janë të mundshme vetëm përdorni gëlqere të shuar, duke prodhuar elementë të lidhura me temperaturën e lartë që përndryshe nuk do të formoheshin. Së dyti, temperatura e rritur redukton ndjeshëm fortësinë dhe ngurtësinë, pasi janë përshpejtuar të gjitha reaksionet. Dhe kjo gjë lejon një ndërtim shumë më të shpejtë”-nënvizon Maziç.

Por ka edhe një përfitim tjetër:Shtresat e gëlqeres i japin betonit aftësi të jashtëzakonshme vetë-rikuperuese. Kur krijohen të çara në beton, ato preferojnë që të udhëtojnë në shtresat e gëlqeres, të cilat kanë një sipërfaqe më të madhe sesa grimcat e tjera.

Kur në çarje futet uji, ai reagon me gëlqeren për të formuar një tretësirë të pasur me kalcium, i cili thahet dhe ngurtësohet si karbonat kalciumi, duke e ngjitur sërish plasaritjen dhe duke e penguar atë të përhapet më tej. Kjo gjë është vënë re tek betoni i një vendi tjetër 2000-vjeçar, Varri i Sesilia Metelas, ku çarjet në beton janë mbushur me kalcit.

Kjo mund të shpjegojë edhe arsyen pse betoni romak nga muret detare të ndërtuar 2000 vjet më parë, ka mbijetuar i paprekur për mijëvjeçarë pavarësisht goditjeve të vazhdueshme nga dallgët e detit. Ekipi i testoi gjetjet e tij duke bërë prodhuar një beton pozolanik nga recetat e lashta dhe moderne përmes përdorimit të gëlqeres dinamike.

Po ashtu ekspertët prodhuan një beton pa gëlqere dinamike, dhe kryen prova për plasaritjen. Sigurisht, të çarat e betonit të parë u mbyllën plotësisht brenda dy javësh, por betoni tjetër që u përdor për kontroll në këtë test mbeti i plasaritur.

Tani ekipi tani po punon për komercializimin e betonit të tij si një alternativë më miqësore me mjedisin ndaj llojeve aktuale të betonit. “Është emocionuese të mendosh se si këto formulime më të qëndrueshme të betonit mund t’i zgjasin jo vetëm jetën këtyre materialeve, por edhe mund të përmirësojnë qëndrueshmërinë e formulimeve të betonit të printuara në 3D”- thotë Maziç.

Përkthyer nga CNA.al