2023/1/11 - Romeinen maakten zelfhelend beton: kunnen we daar wat van leren?

Veel betonnen gebouwen uit het Romeinse tijdperk, van aquaducten tot het Colosseum, staan er na ruim 2.000 jaar nog. Wat is het geheim? Wetenschappers van MIT en Harvard University hebben die code wellicht gekraakt. Ze ontdekten zelfhelende eigenschappen in de betonmix van vroeger.
De bevindingen werden onlangs gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Science Advances.

 

Romeins beton
Onderzoekers dachten decennialang al te weten waarom Romeinse gebouwen zo sterk, duurzaam en bestendig zijn. Ze vonden vulkanische as uit het gebied rondom de Italiaanse stad Pozzuoli in Romeinse betonmix. Deze as werd in het gehele Romeinse Rijk gebruikt voor bouwdoeleinden en zou ervoor zorgen dat de gebouwen door de jaren heen sterk blijven.
Maar Romeinse betonmix bevat nog een interessant ingrediënt: kalksteentjes (lime clasts in het Engels). “Ik heb dat altijd interessant gevonden”, Zegt MIT-professor en hoofdauteur van het onderzoek Admir Masic in een nieuwsbericht. “Kalksteen zit niet in hedendaagse betonmixen. Waarom werd het vroeger dan wel uitvoerig gebruikt?”

 

De kracht van kalksteen
In het recent gepubliceerde onderzoek suggereren Masic en collega’s dat de brokjes kalksteen zelfhelende eigenschappen met zich meebrengen. Met andere woorden: Romeins beton is in staat om zichzelf te herstellen. “De veronderstelling was altijd dat de aanwezigheid van kalksteen te maken had met slordigheid, dat het toevallig in de betonmix zat, maar dat idee zat me altijd dwars”, aldus Masic. “De Romeinen konden uitstekende bouwmaterialen maken. Waarom zou een ingrediënt dat we constant tegenkomen er dan per ongeluk in zitten?”
Het onderzoek van Masic wijst uit dat de Romeinen het kalksteen hoogstwaarschijnlijk bewust aan de betonmix toevoegden. Dat gebeurde waarschijnlijk op hoge temperaturen. Door die hoge temperatuur kreeg het kalksteen namelijk een brosse structuur, die ervoor zorgt dat beton zichzelf kan herstellen.

 

Scheurtjes herstellen
Dat werkt (in een notendop en kort door de bocht) als volgt: zodra er kleine scheurtjes ontstaan in beton ‘vertakken’ die zich bij voorkeur via het brosse kalksteen. Als het kalksteen in contact komt met water (bijvoorbeeld door regenval) wordt het wat zachter, om in een later stadium weer te kristalliseren. Op die manier worden de scheurtjes constant (en spontaan) gevuld en neemt de levensduur van gebouwen aanzienlijk toe.
Het onderzoeksteam nam de proef op de som en produceerde beton met zowel Romeinse als huidige formules. Vervolgens maakten ze er opzettelijk scheuren in en lieten daar water doorheen lopen. Binnen twee weken had het Romeinse beton zich volledig hersteld.

 

Levensduur verlengen
De hamvraag is natuurlijk: is de Romeinse betonmix tegenwoordig ook nog interessant? Masic en collega’s denken van wel. Ze werken momenteel aan de commercialisering van beton met Romeins recept en verwachten de levensduur van gebouwen op die manier te kunnen verlengen.

 

Bron: Nieuwsbrief Change.Inc
Hidde Middelweerd
https://www.change.inc/