27 kilometrů východně od Říma stále existují veřejné latríny.
Beton zde stojí téměř 1900 let. Přežilo pád impéria, odolalo staletí povětrnostním katastrofám a dokonce přečkalo italskou sérii neúspěchů na mistrovství světa.
Na toaletu to není špatný výsledek.
Vědci používají tuto starověkou latrínu k vyřešení důležité záhady. Proč nějaký římský beton vydrží tisíce let? Odpovědi přináší nová studie publikovaná v časopise Science Advances. Ukazuje se, že tento materiál se v průběhu času stále mění: nezhroutí se, ale po vytvrzení se stává pevnějším.
Dlouhá léta se vědci domnívali, že jde jen o úspěšnou chemii. Římané míchali vápno se sopečným popelem.
“Dá se říci, že používali sopky,” vysvětluje Maria Juenger. “Místo našich vysokoteplotních pecí.”
Ale bylo v tom víc. V roce 2023 se vědci blíže podívali na bílé hrudky ve směsi. Dříve byly připisovány nedbalosti stavebníků, to se však ukázalo jako chyba. Říkalo se jim vápenaté klasty. A mají schopnost „léčit“ trhliny.
Mechanismus funguje takto: do trhliny vstupuje voda, která rozpouští vápník z bílých kousků vápna. Tento vápník se přemění zpět na uhličitan vápenatý, čímž se mezera utěsní. Sebeléčení.
Je obtížné tento proces studovat, protože většinu ruin restaurovali památkáři. Pro analýzu je zapotřebí neporušený materiál.
To je krása tohoto místa.
“Veřejné záchody nikdo nerekonstruuje.”
Paulo Monteiro z Berkeley, autor nové studie, poznamenává, že materiál zůstal nerušen. Po 19 století nebyla ovlivněna člověkem. Příroda provedla tento experiment sama.
Přímou studii vedl Xiaohong Zhu z Pekingské univerzity. Tým použil rentgenové záření k analýze struktury až na úroveň nanometrů.
A viděli něco nového.
Karbonizace. Oxid uhličitý ze vzduchu pronikl do betonu, reagoval se sloučeninami vápníku a vytvořil vápenec. Pevné krystaly propletené ve směsi, držící vše pevně pohromadě.
“Konečně jsme přesně viděli, jak k vázání dochází.”
To mění způsob, jakým přemýšlíme o uhličitanech. Admir Masic z Massachusetts Institute of Technology (MIT) zdůrazňuje důležitost tohoto objevu. Uhličitany nejsou vedlejšími účastníky, ale základní složkou.
Získaná data zdůrazňují uhličitany jako hlavní hráče.
Můžeme tedy nyní začít stavět lepší beton?
Vlastně ne.
Existuje vážný problém: ocel.
Moderní beton je vyztužen ocelovými tyčemi, což Římané nedělali. Čerstvý beton tuto ocel chrání díky její vysoké zásaditosti. Ale karbonizace snižuje pH.
Tím se ochranná vrstva ničí.
„Stejná reakce, která posílila Řím, pro nás představuje hrozbu,“ varuje Monteiro.
Zde nastává dilema. Stavebnictví produkuje 8 % celosvětových emisí oxidu uhličitého. Upevnění tohoto uhlíku v betonu je chytrý nápad. Ale proces je pomalý. V Hadriánově vile to trvalo staletí.
Inženýři stojí před volbou: odolnost nebo rychlost?
Najít rovnováhu není snadné. Očekává se, že nové skenovací techniky pomohou optimalizovat složení směsi.
V Tivoli je záchod stále tam. Experiment pokračuje.
Dnes ji nikdo nesleduje. A je to tak.
Beton sám ví, co má dělat.
