Domů     Nesmrtelné stavby: Tajemství římského betonu odhaleno!
Nesmrtelné stavby: Tajemství římského betonu odhaleno!
25.2.2023

V antickém Římě žili stavitelští géniové. Jak jinak by bylo možné vysvětlit, že zatímco dnešní stavby se začnou rozpadat po pár desetiletích, ty jejich stojí dodnes.

A takový římský Pantheon, starý zhruba 2000 let, dokonce stále drží rekord pro největší betonovou kopuli…

Kopule Pantheonu je ještě dnes největší nevyztuženou betonovou klenbou na světě. Foto: Shutterstock
Kopule Pantheonu je ještě dnes největší nevyztuženou betonovou klenbou na světě. Foto: Shutterstock

Staří Římané byli mistry, co se týká stavebnictví a projektování. K jejich možná nejslavnějším počinům patří vznosné akvadukty a tyto stále funkční zázraky se spoléhají na jedinečný stavební materiál, kterým je úžasně odolný beton.

Jeho skvělé vlastnosti byly dlouho připisovány dvěma složkám: pucolánu, což je směs sopečného popela, a vápnu, které mohou po smíchání s vodou svými reakcemi vytvořit beton s neobyčejnými vlastnostmi. Ale nedávno se ukázalo, že je to trochu jinak.

Náročná výroba, odfláknuté finále?

Mezinárodní tým výzkumníků vedený vědci z amerického Massachusetts Institute of Technology (MIT) zjistil novinky o složení betonu i o technikách, používaných k jeho míchání.

Už dříve vědci nacházeli drobné kousky vápna v jinak velmi dobře promíchaném starověkém betonu. Jejich přítomnost připisují špatnému postupu.

Možnost, že by nálezy těchto takzvaných vápenných klastů měly souviset s nedostatečnou kontrolou kvality betonu, nedala spát některým vědcům z MIT. „Pokud Římané vynaložili takové úsilí na výrobu vynikajícího stavebního materiálu, proč by si nedali práci se zajištěním kvality konečného produktu?“ položili si řečnickou otázku a pustili se do pečlivého studia vzorků římského betonu z archeologického naleziště Privernum v Itálii.

Antičtí stavitelé pravděpodobně míchali s pucolánem a vodou už pálené vápno. Foto: Wikipedia
Antičtí stavitelé pravděpodobně míchali s pucolánem a vodou už pálené vápno. Foto: Wikipedia

Nejstarší chemický proces

Podrobili je důkladnému zkoumání řadou technik a jednou z otázek, na kterou se takto snažili získat odpověď, byla povaha použitého vápna. Podle původní teorie používali starověcí Římané hašené vápno k mísení s pucolánem.

Na základě nové analýzy jsou ale výzkumníci přesvědčeni, že dosavadní hypotéza bere za své. Hašené vápno neboli hydroxid vápenatý (Ca(OH)2) je prvním a nejstarším chemickým procesem, který člověk vymyslel.

Vyrábí se pomocí kalcinace, kdy se vápenec, který obsahuje převážně uhličitan vápenatý (CaCO3) zahřeje na teploty přes 825 °C, při čemž se uvolňuje oxid uhličitý (CO2) a uhličitan se přeměňuje na oxid vápenatý (CaO) – právě ten je vysoce reaktivním žíravým práškem, nazývaným pálené (nehašené) vápno.

Mimochodem, tento proces je reverzibilní, a proto od okamžiku, kdy je vypálené vápno ochlazeno, začíná okolní oxid uhličitý ze vzduchu opět vstřebávat, a po čase se opět změní na původní uhličitan.

Římský beton překvapuje i dnešní moderní odborníky recepturou, zajišťující jeho trvanlivost. Foto: Massachusetts Institute of Technology
Římský beton překvapuje i dnešní moderní odborníky recepturou, zajišťující jeho trvanlivost. Foto: Massachusetts Institute of Technology

Konec jedné teorie

Smícháním s vodou pak vzniká hašené vápno neboli hydroxid vápenatý, který je o něco méně reaktivní.

A zatímco se původně soudilo, že právě hašené vápno je jednou z důležitých součástí římského betonu, vědci přicházejí s tím, že antičtí stavitelé pravděpodobně míchali s pucolánem a vodou už pálené vápno, nikoliv až hašené, a to za extrémně vysokých teplot. Tento proces by mohl osvětlit výskyt vápenných klastů.

Staří Římané byli mistry, co se týká stavebnictví a projektování. Foto: Shutterstock
Staří Římané byli mistry, co se týká stavebnictví a projektování. Foto: Shutterstock

Lepší než moderní beton

Výhody této techniky jsou podle expertů dvojí. Zahřátí betonu na vysokou teplotu umožní chemický proces, který by při použití pouze hašeného vápna nebyl možný. Přitom se vytvoří sloučeniny, jež by se jinak nevytvořily.

A kromě toho tato vysoká teplota výrazně zkracuje dobu vytvrzování a tuhnutí díky urychlení všech reakcí a umožní tak kromě jiných výhod i mnohem rychlejší výstavbu. Další výhodou je fakt, že vápenné hrudky dávají betonu pozoruhodné „samoléčebné“ schopnosti.

Když se v betonu vytvoří trhliny, jde  hlavně o místa, kde se nacházejí tyto vápenné klasty. Jakmile se do trhliny dostane voda, reaguje s vápnem za vzniku roztoku, který slepí trhlinu dohromady a zabrání jejímu dalšímu šíření.

Tým nyní pracuje na komercializaci tohoto betonu jako ekologičtější varianty moderních betonů.

Foto: Wikipedia, Massachusetts Institute of Technology, Shutterstock
reklama
Související články
Historie
Smrt miláčka davů: Mohl někdo tragické nehodě princezny Diany zabránit?
Ve výtahu vládne uvolněná atmosféra. Snědý muž prohodí k usměvavé ženě nevinný vtípek, ta se rozchichotá na celé kolo. Zatímco si užívají zdánlivého klidu, před hotelem panuje nevídaný chaos! Každý chce totiž objektivem zachytit Dianu a jejího egyptského milence! Pohřeb princezny Diany (1961-1997) se změní v celonárodní tryznu. „Sbohem, anglická růže,“ pěje zpoza klavíru uslzený Elton John […]
Historie
Síla páry: Od Heronovy koule až po lokomotivu
S párou si lidé pohrávali už ve starověku. Řecký matematik Heron Alexandrijský (asi 10–75 n. l.) jako první sestrojil mechanismus, který využíval její sílu. Nazve ho Aeolipile, čili Míč boha větrů Aiola. Funguje na principu, kdy je do koule přiváděna horká pára a tryskami usměrněná vychází ven. Díky působení zákona hybnosti se taková koule roztočí. […]
Historie
Tichý souhlas s hákovým křížem: 3 slavné osobnosti s nacistickým škraloupem
Na stole leží několik popsaných papírů, kousek vedle tužka a kalamář s inkoustem. Luxusně vypadající lampička osvětluje zbytek pokoje a na jednom z konferenčních stolků trůní fotka Henryho Forda. Takovou ozdobu by v Hitlerově pracovně čekal málokdo, i když… Zrůdná ideologie opanuje Německo v roce 1933, kdy se Adolf Hitler (1889-1945) ujímá kancléřského úřadu. Některým […]
Historie
Čistota v minulosti: Ludvík XIV. se myl v pálence
Hygiena v minulosti netvořila vždy samozřejmou součást každodenních rituálů. Některé národy a civilizace si na ni potrpěly už ve starověku, jiné nikoliv. Jak tomu bylo třeba ve středověku? Skvělou ukázkou starověké hygieny je i palác v Knossu. V letech 2000–1200 př. n. l. v něm nechybí důmyslný systém na odvod vody z královniny koupelny a přístavku. V něm stojí zařízení podobné […]
reklama
věda a technika
Za tajemstvími Mléčné dráhy: Desetiletí mise Gaia
O každém balíčku dat, který tato evropská observatoř odhalí, se mezi astrofyziky mluví jako o „zlatém dolu“ nebo „tsunami“. Nijak nepřehánějí. Gaia už 10 let revolucionizuje vše, co víme o Mléčné dráze. Její úkol se pomalu blíží do finále. Co nás tento hvězdný kartograf naučil o naší galaxii?   Gaia je astrometrická mise. Zabývá se […]
5 Překvapivě dobrých rodičů v živočišné říši
Když se řekne matka, většina lidí si vybaví krásnou sympatickou ženu, která se usmívá na své malé děťátko. Jistě je to představa správná, avšak nejen mezi lidmi se najdou dobré a obětavé mámy… 1. Slíďáci Slíďáci, nebo též vlčí pavouci, by na žebříčku popularity mezi lidmi asi nestáli příliš vysoko. Jedná se o velmi početnou […]
Učit se, jíst i vraždit: Co všechno dokážeme ve spánku?
Když spíme, většinou jen ležíme v posteli a oddáváme se snění. Není to ale ztráta času, když by se při tom dala stihnout i řada jiných věcí? Na noc se naše tělo samozřejmě nevypíná, pouze přejde do režimu spánku. Svaly jsou odpojeny, buňky se soustředí na regeneraci, mozek omezí kontakt se světem a třídí staré […]
Vyrobil vynálezce Josef Božek první českou protézu?
Krvavá řež je 27. srpna 1813 u Drážďan v plném proudu. Řecký kníže Alexandros Ypsilanti bojuje v protinapoleonské koalici jako lev. Stačí ale jeden výbuch a z jeho pravé ruky je pahýl. Válečný invalida si nestýská. Nemůže bojovat? Baví tedy společnost, kamkoli přijde. A zanedlouho funkční pravačkou opět pozvedne sklenku oblíbeného vína… „Osvojíte-li si hodinářské […]
reklama
věda a technika
Senzory, čipy a náplasti: Medicína budoucnosti?
V budoucnu bude lékařská péče založená zejména na datech a technických inovacích, což umožní její přizpůsobení potřebám jednotlivého pacienta. Chytré hodinky a náramky jsou dnes běžnou součástí outfitu. Počet těchto zařízení připojených k internetu prudce roste a očekává se, že do roku 2050 přesáhne 100 miliard.   Nositelná zařízení svým uživatelům umožňují monitorovat tepovou frekvenci, krevní […]
Nanovlákna: Materiál budoucnosti
Jedním z nejmodernější a nejperspektivnějších druhů umělých vláken dneška jsou nanovlákna, na jejichž výrobě se podílí i Česká republika. Jedná se o vlákna s průměrem menším než 100 nanometrů, což je tisíckrát méně než tloušťka lidského vlasu.   Nanovlákno je očima neviditelné a je tak malé a lehké, že jeden gram nanovláken by obtočil Zemi kolem rovníku. […]
Česko, kolébka umělých vláken
K odívání využívalo lidstvo po dlouhá tisíciletí to, co jim nabízela příroda. S bouřlivým rozvojem techniky a chemických výzkumů se na počátku 20. století objevila vlákna umělá. Svůj podíl na tom měli i Češi.   Prvním komerčně úspěšným syntetickým vláknem byl nylon americké společnosti DuPont, aby nesmrtelnou slávu získal v dámských punčochách neboli „nylonkách“, které byly předvedeny […]
Očkovací debakl „flugate“: Zatěžkávací zkouška pro test LAL
V únoru 1976 se na americkém území objevily první případy prasečí chřipky H1N1. Federální vláda USA okamžitě nařídila farmaceutickým firmám začít vyrábět vakcíny ve velkém. Pod heslem naočkovat „každého muže, ženu a dítě“ do začátku chřipkové sezóny byla spuštěna masivní očkovací kampaň. Necelé dva týdny od jejího zahájení se začaly množit případy horečky, paralýzy a […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Vilémovický tis: Svědek tisícileté historie stále roste
epochanacestach.cz
Vilémovický tis: Svědek tisícileté historie stále roste
Tis obecný nebo také tis červený je už od středověku významný strom. Má totiž kvalitní, tvrdé a přitom pružné dřevo, takže si ho oblíbili nejrůznější řemeslníci v čele s výrobci luků. A tak tisy mizely z krajiny a narazit dnes na opravdu hodně starý tis je vzácnost. Ovšem někdy takové štěstí přece jen máme. Zámek ve Vilémovicích na
Šest prstů? Celkem běžná věc!
epochalnisvet.cz
Šest prstů? Celkem běžná věc!
Napočítat na prstech ruky do dvanácti? Ukázat někomu hned čtyři vztyčené prostředníčky současně? Zavázat si jednou rukou tkaničky u bot? Žádný problém pro ty, kterým příroda nadělila prsty navíc. &
Pekelné údolí: Skutečně stavěl místní most samotný čert?
enigmaplus.cz
Pekelné údolí: Skutečně stavěl místní most samotný čert?
Nedaleko majestátní zříceniny hradu Chojnik na polské straně Krkonoš najdeme místo zvané Pekelné údolí. Dnes již nikdo přesně neví, který z jeho pánů chtěl kdysi postavit kamenný most, spojující hrad
Skvělý jahodový tvarožník
tisicereceptu.cz
Skvělý jahodový tvarožník
Tvarožník je tuzemskou obdobou italského tiramisu. Ingredience 400 g jahod 120 g piškotů 350 g zakysané smetany 400 g plnotučného tvarohu 2 vanilkové cukry 3 lžíce moučkového cukru 2 lžíce
Moderní rezidence u rovníku
rezidenceonline.cz
Moderní rezidence u rovníku
Rezidence vznikla v rovníkovém Ekvádoru. Betonová stavba rozvržená do tvaru písmene T působí přes svou masivní konstrukci příjemně svěžím, elegantním a odlehčeným dojmem. Tři podlaží, tři obytná kř
Jeho děti se s ní nebaví
nasehvezdy.cz
Jeho děti se s ní nebaví
S překvapivým přiznáním přišla zpěvačka Dara Rolins (50)! Ačkoli s bývalým fotbalistou Pavlem Nedvědem (51) randí už více než dva roky, ještě nepoznala jeho děti. Ivana s Pavlem už jsou dospělí a 
Umělá inteligence by mohla rozpoznávat vysoké riziko rakoviny plic u nekuřáků 
21stoleti.cz
Umělá inteligence by mohla rozpoznávat vysoké riziko rakoviny plic u nekuřáků 
Výzkumníci z Centra výzkumu kardiovaskulárních zobrazovacích metod (Massachusetts General Hospital a Harvard Medical School) oznámili vývoj modelu hlubokého učení, který může pomoci identifikovat neku
Finty pro pěkné obočí
panidomu.cz
Finty pro pěkné obočí
Aby vám to slušelo, k tomu stačí upravit obočí, nanést řasenku a možná ještě rtěnku, a to v tomto pořadí. Bez obočí to totiž nefunguje, přitom právě s ním je nejvíc starostí. Vytrhat, nebo dokreslit? To bývá zásadní otázka, neboť málokdo má chloupky v obočí rostlé „tak akorát“. Kromě vrozených předpokladů je pro hustotu porostu
Zpátky do minulosti: Jak to bylo s poltergeisty
enigmaplus.cz
Zpátky do minulosti: Jak to bylo s poltergeisty
Paranormální jev, ve kterém se v lidských příbytcích zdánlivě samovolně pohybují, rozbíjejí se či dokonce vybuchují předměty. Selhává elektronika, svědci slyší zvláštní neidentifikovatelné zvuky, jako
Vyprosila jsem si na panence Marii zázrak zázraků
skutecnepribehy.cz
Vyprosila jsem si na panence Marii zázrak zázraků
Padal těžký sníh a blížil se advent, Terezčin už druhý. Splnil se mi sen, chtěla jsem být šťastná, ale cosi mi v tom bránilo. Připadalo mi, že máma neumí odpouštět. Přitom byla silně věřící. Ale nesmiřitelná. „Nesmí mi přes práh,“ sípala. „Už nikdy.“ Smířila jsem se s tím. Byla jsem vzorná dcera, s rodiči jsem se nikdy nedohadovala, brala
Kristián Hynek otevřel showroom Zahálka pro nejnáročnější cyklisty
iluxus.cz
Kristián Hynek otevřel showroom Zahálka pro nejnáročnější cyklisty
Kristiána Hynka není třeba milovníkům horské cyklistiky dlouze představovat. Vicemistr světa v maratonu na horských kolech vyměnil závodní kariéru za nespočet aktivit v cyklo branži. Jak sám říká, jde
Bioinženýství přeměňuje odpad na látky s vyšší hodnotou, třeba bioplasty
21stoleti.cz
Bioinženýství přeměňuje odpad na látky s vyšší hodnotou, třeba bioplasty
Stejně jako člověk šlechtil tisíce let odolnější a výnosnější odrůdy pšenice, vědci v laboratořích dnes „domestikují“ a „šlechtí“ bakterie a kvasinky pro efektivnější produkci léčiv, biopaliv nebo nov