Dnešní budovy mají životnost padesát let, ve srovnání s egyptskými pyramidami, athénskou akropolí nebo Koloseem v Římě je to směšné. Ukazuje se ale, že když se ještě letopočet pohyboval okolo nuly, stavělo se jinak. Vědci z Massachusettského technologického institutu (MIT) a Harvardu nyní objevili speciální přísadu, kterou používali stavitelé právě ve starověkém Římě.

Zatímco současný beton je porézní a zvětrává, ten římský časem tvrdne a neustále se zpevňuje. Trik má spočívat v použití vápna. Dnes se na stavbách využívá především to hašené, staří Římané ale vyráběli beton z vápna páleného. To má mít dokonce takové kvality, že se při případných trhlinách dokáže samo zregenerovat.

Důvodem dlouhověkosti římských staveb se zabýval tým vědců pod vedením Admira Masica z MIT. Ten se zaměřil na malé bílé kousky, které jsou přítomné v betonu starém stovky let, zatímco v tom současném zcela chybí. Vědci o těchto kouscích věděli, přisuzovali je ale špatnému míchání materiálu. Na to ovšem Masic odmítl přistoupit.

„Vždycky mi na tomto závěru něco vadilo. Staří Římané věnovali výrobě dobrého stavebního materiálu velké úsilí a řídili se všemi možnými podrobnými recepty, které v průběhu let zdokonalovali. Proč by tedy věnovali tak málo pozornosti nepromíchanému materiálu?“ citoval vědce magazín Dezeen.

Bylo tedy jasno. Výzkum se zaměřil právě na tyto kousky, takzvané vápenaté klasty, a zkoumal, jaký mají tvar a strukturu. Ukázalo se, že kousky tvoří uhličitan vápenatý a že vznikly při velmi vysoké teplotě. Římané tak pravděpodobně vyráběli beton za horkého míchání. To je přesný opak toho, jak se ke stavbám přistupuje dnes, kdy se používá vápno hašené studenou vodou. Pokud by nedošlo k zahřátí, tyto klasty by ve vápně vůbec nebyly.

A právě to má být klíč k dlouhověkému stavění. I staré římské budovy totiž mají trhliny. Jenže když se objeví, voda, která se díky nim dostane dovnitř materiálu, vytvoří reakci. Vznikne roztok nasycený vápníkem, který znovu zkrystalizuje a trhlinu zacelí. Vědci proto v souvislosti s římským betonem mluví o jakémsi samoopravném materiálu.

„Výhody míchání za tepla jsou dvojí. První je vznik chemických látek, které by bez zahřátí nevznikly. Má to ale ještě jeden efekt, a to ten, že zvýšená teplota výrazně zkrátí tuhnutí. Všechny reakce jsou teplem urychlené, což umožňuje i rychleji stavět,“ líčí Masic.

Vědci si vše vyzkoušeli. Vytvořili vzorky za horka míchaného betonu, který následně rozpraskli a nalili do něj vodu. Trhliny se měly zacelit do dvou týdnů. Tvrzení ověřili následně i na dnešním betonu vyráběném z hašeného vápna. Výsledkem byly setrvávající praskliny.

U samotného pokusu tým skončit nechce. Plánuje sestavit speciální recepturu na výrobu betonu pro dnešní dobu, která by mu dala stejné vlastnosti, jaké měl materiál míchaný Římany. Ostatně podobně už produkce zareagovala na předchozí zjištění, že trvanlivost římského betonu souvisí s použitím sopečného popela. Místo něj se dnes používá takzvaný pucolán.

Kromě dalších benefitů si od objevu vědci slibují také větší šetrnost k životnímu prostředí. Beton má na svědomí asi osm procent celosvětových emisí uhlíku. Díky tomu, že bude odolnější, bude mít i delší životnost. Podobně to ostatně bylo i u pucolánu, díky kterému se zase snížily nároky na spotřebu cementu.

K závěrům, proč je římský beton odolnější, došli ale i jiní vědci, kteří už v roce 2017 přinesli zcela jiné vysvětlení. Tehdy studie poukázala na to, že beton Římané vyráběli z vulkanického popela, vápence, mořské vody a drti z vyvřelých hornin. Vzhledem k tomu, že mořská voda v cementu reaguje s vulkanickou hmotou, usoudili vědci, že se tak vytváří nové minerály, které beton dále zpevňují. I v tomto případě mělo nicméně dojít k zacelení prasklin uvnitř materiálu.