Science >> Wetenschap >  >> Geologie

We weten eindelijk waarom het oude Romeinse beton langer meegaat dan het onze

Puzzolaanreactie:het geheime ingrediënt

De duurzaamheid van oud Romeins beton kan worden toegeschreven aan een cruciaal ingrediënt:vulkanische as of puzzolana. Pozzolana is een fijnkorrelig materiaal dat in de buurt van vulkanen wordt aangetroffen en rijk is aan reactief silica en aluminiumoxide. Wanneer puzzolana wordt gemengd met kalk (calciumoxide), water en aggregaat, ondergaat het een chemische reactie die de puzzolane reactie wordt genoemd.

De puzzolane reactie vormt calciumsilicaathydraat (C-S-H) en calciumaluminaathydraat (C-A-H) gels, die fungeren als bindmiddelen, de gaten tussen de aggregaatdeeltjes opvullen en een dichte en compacte betonstructuur creëren. Deze gels zijn zeer goed bestand tegen water en chemische afbraak, waardoor het beton duurzaam en duurzaam is.

Superieure sterkte en waterbestendigheid

De puzzolaanreactie biedt verschillende voordelen ten opzichte van modern beton. Ten eerste verbetert het de sterkte en duurzaamheid van het beton. De C-S-H- en C-A-H-gels binden het aggregaat effectiever, wat resulteert in een sterkere en meer samenhangende betonstructuur.

Ten tweede verbetert de puzzolane reactie de waterbestendigheid van het beton. De tijdens de reactie gevormde gels zijn zeer ondoordringbaar, waardoor het binnendringen van water wordt voorkomen en het beton wordt beschermd tegen aantasting door vocht.

Milieuduurzaamheid

Het gebruik van puzzolana in oud Romeins beton biedt ook voordelen voor het milieu. Vulkanische as, een afvalproduct van vulkaanuitbarstingen, wordt gebruikt als grondstof, waardoor de behoefte aan steengroeven en het winnen van traditionele bouwmaterialen afneemt. Bovendien verkleint de puzzolane reactie de ecologische voetafdruk van de betonproductie, omdat hierdoor de noodzaak voor hogetemperatuurverwarmingsprocessen die nodig zijn voor de moderne cementproductie wordt geëlimineerd.

Aanpassingsvermogen en lange levensduur

Het oude Romeinse beton was ongelooflijk veelzijdig en diende verschillende doeleinden, van het bouwen van constructies, zoals het Pantheon en het Colosseum, tot het bouwen van aquaducten, bruggen en havenconstructies. De duurzaamheid en levensduur zijn bewezen door het feit dat veel van deze oude bouwwerken nog steeds overeind staan, met minimale achteruitgang.

De geheimen van het eeuwenoude beton herontdekken

De afgelopen jaren hebben moderne ingenieurs en wetenschappers oud Romeins beton bestudeerd om inzicht te krijgen in de opmerkelijke eigenschappen ervan. Door de puzzolane reactie en de unieke kenmerken van puzzolana te begrijpen, ontwikkelen onderzoekers nu moderne betonmengsels die vergelijkbare principes bevatten om verbeterde duurzaamheid en duurzaamheid te bereiken.

De herontdekking van de geheimen van het oude Romeinse beton is een bewijs van de vindingrijkheid en geavanceerde technische kennis van de oude Romeinen. Hun vermogen om zulke duurzame bouwmaterialen te creëren heeft een blijvende erfenis nagelaten en blijft moderne bouwpraktijken inspireren.