Modern bilim insanları hâlâ Roma betonunun tam olarak nasıl üretildiğini çözmeye çalışıyor. Ancak artık bildiğimiz bazı ipuçları var... Betonun içeriği ve üretim yöntemleri. Üstelik, yağmur yağdığında kendi kendini onarabilen bir yapıya sahip!
Günümüzde kullanılan modern beton, su ile karıştırıldığında macun kıvamına gelen bir çimento karışımıyla başlıyor. Bunun temel bileşeni, kireçtaşı (çoğunlukla kalsiyum karbonat).
Kireçtaşı, kil gibi başka malzemelerle birleştirilip 1.482°C’de ısıtılıyor ve klinker denilen malzeme elde ediliyor. Klinker öğütülerek ve katkılar eklenerek çimento hâline getiriliyor.
GÜNÜMÜZ ÇİMENTOSU 75 YIL DAYANIYOR
Günümüzde en yaygın kullanılan çimento türü Portland çimentosu. Ancak Portland çimentosu ile yapılan yapıların ömrü genellikle 75-100 yıl arasında.
Oysa Romalılar, üçüncü yüzyıldan itibaren benzersiz bir karışım geliştirdiler. Roma betonunun en önemli bileşenlerinden biri, Pozzuoli şehrindeki volkanik yataklardan gelen ve imparatorluk genelinde dağıtılan puzolan (volkanik kül) idi.
KENDİ KENDİNİ ONARABİLİYOR
Puzolan, kireç ve suyla birleştiğinde ortam sıcaklığında dayanıklı bir beton oluşturuyordu. Günümüzde puzolan, ponza taşı ve kömür yanması yan ürünü olan uçucu kül şeklinde de bulunuyor.
Bir diğer önemli bileşen ise hızlı kireç parçacıkları, yani kireç kırıntılarıydı. İşte bu kırıntılar, Roma betonunun kendini onarabilme özelliğinin temelini oluşturuyordu.
Beton zamanla çatladığında su bu çatlaklara sızıyor ve kireç parçacıklarıyla temas ediyordu. Bu etkileşim sonucu oluşan kalsit kristalleri, çatlakları doldurup betonun kendini onarmasını sağlıyordu. Örneğin, Roma yakınlarındaki 2 bin yıllık Caecilia Metella Mezarı’nda bu kristallerle dolmuş çatlaklar hâlâ gözlemlenebiliyor.
BİLİNÇLİ Mİ YAPTILAR YOKSA ŞANS ESERİ Mİ?
MIT’de yapılan bir çalışmada, Roma betonundaki bu kireç parçacıklarının etkisi elektron mikroskobu ve X-ray yöntemleriyle analiz edildi. Araştırmacılar, Romalıların bu mühendislik mucizesini bilinçli mi yaptığını yoksa şans eseri mi bulduğunu sorguluyor.
Romalılar ayrıca, “sıcak karışım” olarak bilinen bir yöntem de kullanıyordu. Hızlı kireci puzolan, su ve diğer malzemelerle karıştırıp ısıtıyorlardı.
MIT ekibi, bu yöntemin kireç parçacıklarının kendini onarma yeteneğini ortaya çıkardığını ve bugünkü hızlı kireçli su çözeltisine kıyasla daha hızlı sertleşme sağladığını belirledi.
Modern Portland çimentosu, üretim süreci nedeniyle bu tür kireç parçacıklarının oluşmasına izin vermiyor. Çünkü klinker toz hâline getirilirken bu parçacıklar yok oluyor. Oysa Romalıların sıcak karışım yöntemi, bu kireç parçacıklarının çimento içinde küçük dâhilî unsurlar olarak kalmasına olanak tanıyordu.
Romalıların kendi tariflerinin dehasını tam olarak anlayıp anlamadıkları hâlâ bilinmiyor. Ancak bir Roma duvarına dokunduğunuzda, “Bu 2.000 yıllık ve hâlâ döküldüğü günkü kadar sert,” demeniz mümkün. Bu dayanıklılık, Roma betonunun gerçekten eşsiz bir mühendislik harikası olduğunu kanıtlıyor.
