27 kilometer ten oosten van Rome bevindt zich een gemeenschappelijk toilet.
Het beton daar is bijna 1900 jaar oud. Het overleefde het rijk. Het overleefde eeuwen van weersomstandigheden. Het duurde zelfs langer dan de reeks mislukkingen op het WK in Italië.
Indrukwekkend voor een badkamer.
Wetenschappers gebruiken deze specifieke latrine om een puzzel op te lossen. Waarom blijft sommige Romeinse beton millennia lang bestaan? Een nieuwe studie in Science Advances legt het uit. Het materiaal verandert steeds. Het wordt zelfs sterker nadat het is gegoten.
Jarenlang dachten onderzoekers dat het gewoon goede chemie was. De Romeinen mengden kalk met vulkanische as.
“Je kunt het zien alsof ze vulkanen gebruiken”, zegt Maria Juenger. “In plaats van onze hogetemperatuurovens.”
Maar er was meer. In 2023 keken onderzoekers naar de witte brokken in de mix. Vroeger werden ze afgedaan als slordig werk. Fout. Ze noemden ze kalkklasten. Ze genezen scheuren.
Hier is hoe het werkt. Water raakt een scheur. Het lost calcium op uit de witte brokken. Dat calcium wordt weer calciumcarbonaat. Het dicht de kloof. Zelfreparatie.
Dit bestuderen is moeilijk. De meeste ruïnes worden opgelapt door conservatoren. Je hebt onaangeroerd materiaal nodig.
Dat is het mooie van deze plek.
“Niemand herstelt een latrine.”
Paulo Monteiro werkt bij Berkeley. Hij schreef het nieuwe artikel. Hij wijst erop dat het materiaal op zichzelf stond. Negentien eeuwen lang heeft geen enkel mens er last van gehad. De natuur voerde het experiment uit.
Xiaohong Zhu van de Universiteit van Beijing leidde het eigenlijke onderzoek. Het team maakte gebruik van röntgenfoto’s. Ze keken neer op nanometerschaal.
Ze zagen iets nieuws.
Koolzuur. Koolstofdioxide uit de lucht drong het beton binnen. Het reageerde met calciumverbindingen. Er ontstond calciet. Harde kristallen. Door de mix geweven. Alles strak binden.
“We zien eindelijk hoe het bindt.”
Dit verandert de manier waarop we naar carbonaten kijken. Admir Masic van MIT merkt de verschuiving op. Het zijn geen marginale spelers. Ze zijn fundamenteel.
De bevindingen bevorderen carbonaten tot hoofdcast.
Kunnen we nu gewoon beter beton bouwen?
Niet helemaal.
Er is een groot probleem. Staal.
Modern beton bevat stalen staven. Romeinen niet. Vers beton beschermt dat staal met een hoge alkaliteit. Maar carbonatatie verlaagt de pH.
Het vernietigt de bescherming.
“Dezelfde reactie die Rome versterkte, is een bedreiging voor ons”, zegt Monteiro.
Er is sprake van een wisselwerking. De bouwsector stoot 8 procent van de mondiale koolstof uit. Het vastleggen van die koolstof in beton is slim. Maar het proces verloopt langzaam. Bij Hadrian’s Villa duurde het eeuwen.
Ingenieurs hebben nu een keuze. Duurzaamheid of snelheid?
De balans is lastig. De hoop is dat deze scantechnieken zullen helpen. Zij kunnen de mix optimaliseren.
Terug in Tivoli blijft de latrine staan. Het experiment loopt nog steeds.
Niemand controleert het vandaag. Dat is prima.
Het beton weet wat het moet doen.
