I Danmark regner vi med, at betonbyggerier holder i 50 til 100 år, selvom flere romerske betonbyggerier stadig står stabilt plantet i jorden efter mere end 2.000 år på bagen.
Nu viser ny forskning, at den særlige holdbarhed i den romerske cement kan skyldes atmosfærisk kuldioxid (CO2) og calciumforbindelser i betonen, skriver det amerikanske universitet UC Berkeley Engineering i en pressemeddelelse.
Det sker på baggrund af et nyt studie publiceret i tidsskriftet Science Advances.
Den romerske cement og dens holdbarhed har længe været et emne, der har skabt fascination, men også akademisk diskussion hos alverdens forskere.
En af de grundlæggende tanker bag den romerske cements holdbarhed var, at romerne blandede puzzolan – en fin vulkansk aske – i deres cement, men nyere forskning fra 2023 peger også på – i tråd med det nye studie – at kalk i cementen har spillet en afgørende rolle.
Men det nye studie går videre endnu. For CO2 i luften og de kemiske forbindelser i kalken i den romerske cement skaber en langsom, vedvarende kemisk reaktion kaldet ‘karbonatisering’. Og før denne undersøgelse anede forskerne ikke, hvordan karbonatisering virkede over tusinder af år.
Derfor udførte forskerne en omfattende analyse af et cirka 1800 år gammelt romersk toilet af beton i Hadrians Villa, der ligger i udkanten af Rom i Italien.
Her opdagede de, hvordan den kemiske reaktion i karbonatiseringen hjalp med at binde og fortætte den romerske beton over tid.
»Selvom den puzzolanske reaktion har en fundamental betydning, tyder vores resultater på, at karbonatisering over en længere periode også forbedrer betonens holdbarhed og kan hjælpe den med at forsegle revner, når den ældes,« fortæller en af studiets forfattere, Paulo Monteiro, i pressemeddelelsen.
Det skyldes – forklarer forskeren – calcit, som er et mineral af calciumcarbonat, der findes i kalksten og dannes gennem hydrerings- og karboneringsprocesser, og som hjælper med at fylde små revner og hulrum ud i betonen.
Over tid kan fremkomsten af calcit hjælpe med at lukke fine revner og begrænse yderligere skader.
Forskernes opdagelse kan føre til en videreudviklingen af fremtidens betonmaterialer, forklarer Paulo Monteiro:
»Calcit har potentiale til at bidrage til en begrænsning af miljømæssige belastninger i moderne betoninfrastruktur.«
»Det vil være en stor hjælp til at fremme udviklingen af bæredygtige og robuste byggematerialer i fremtiden.«
