Το αρχαίο ρωμαϊκό σκυρόδεμα έχει επιβιώσει χιλιετίες, αλλά οι γνώσεις για τους λόγους της μακρόχρονης αντοχής του, παρέμειναν ένα αίνιγμα μέχρι σήμερα. Μια έρευνα που δημοσιεύτηκε στις 6 Ιανουαρίου 2023 στο Science Advances, το περιοδικό της Αμερικανικής Ένωσης για την Προώθηση της Επιστήμης (AAAS), υποστηρίζει ότι έχουν εντοπιστεί οι λόγοι του πλεονεκτήματος αυτού.
Το πιο εντυπωσιακό παράδειγμα ρωμαϊκού σκυροδέματος είναι το Πάνθεον, το οποίο ο ζωγράφος Μιχαήλ Άγγελος περιέγραψε ως «αγγελικό και όχι ανθρώπινο σχέδιο». Εξακολουθεί να φαίνεται εντυπωσιακά μοντέρνο σήμερα και παραμένει ο μεγαλύτερος θόλος από μη οπλισμένο σκυρόδεμα στον κόσμο, 19 αιώνες μετά την κατασκευή του.
Με μερικές μόνο μεμονωμένες εξαιρέσεις, πέρασαν περίπου 1.400 χρόνια μετά την πτώση της δυτικής ρωμαϊκής αυτοκρατορίας έως ότου το σκυρόδεμα χρησιμοποιηθεί ξανά σε μεγάλη κλίμακα. Η εφεύρεση του οπλισμένου σκυροδέματος έδωσε στο υλικό μια νέα ζωή. Πρωτοπαρουσιάστηκε στη Γαλλία στα μέσα του 19ου αιώνα.
Οι επιστήμονες αναρωτιούνταν από καιρό πώς οι Ρωμαίοι πέτυχαν ένα τόσο τεράστιο επίτευγμα μηχανικής. Οι ερευνητές βρήκαν ότι το ρωμαϊκό σκυρόδεμα έχει τη δυνατότητα να επιδιορθώνει τις ρωγμές που δημιουργούνται σε αυτό. Οι ρωγμές αυτές επιτρέπουν την υγρασία να εισχωρεί, κάτι το οποίο αποτελεί θανάσιμο εχθρό του οπλισμένου σκυροδέματος. Η κατάρρευση της γέφυρας Ponte Morandi στη Γένοβα της Ιταλίας και οι καταρρεύσεις μπαλκονιών στην Κύπρο και αλλού, είναι παραδείγματα αυτής της αδυναμίας του σύγχρονου σκυροδέματος.
Για να μελετήσουν το ανθεκτικό οικοδομικό υλικό, οι ερευνητές πήραν δείγματα κονιάματος από τοίχους στην αρχαία πόλη Privernum, κοντά στη Ρώμη. Το κονίαμα περιείχε μικρά λευκά ψήγματα αποθέσεων ασβεστίου. Προηγουμένως, οι ερευνητές πίστευαν ότι τα ψήγματα σήμαιναν ότι οι Ρωμαίοι δεν ανακάτευαν αρκετά καλά το σκυρόδεμα. Η νέα μελέτη αποκάλυψε την προέλευση των αποθέσεων. Οι αρχαίοι μηχανικοί χρησιμοποιούσαν την ξηρή, πιο δραστική μορφή ασβεστόλιθου που ονομάζεται άσβεστος, αντί, ή με προσθήκη, σβησμένου ασβέστη, ο οποίος συνδυάζεται πρώτα με νερό. Η ανάμειξη με άσβεστο θα δημιουργούσε χημικές αντιδράσεις, προκαλώντας υψηλές θερμοκρασίες και δημιουργώντας εναποθέσεις ασβεστίου. Οι εναποθέσεις εξυπηρέτησαν επίσης τον σκοπό της αυτοθεραπείας των ρωγμών, διαπίστωσαν οι ερευνητές. Καθώς το νερό εισχωρεί σε ρωγμές στο σκυρόδεμα, διαλύει τα ψήγματα του ασβεστίου. Στη συνέχεια, οι διαλυμένες χημικές ουσίες ανακρυσταλλώνονται ή αντιδρούν με άλλα υλικά, γεμίζοντας τις ρωγμές και ενισχύοντας τη δομή. Για να δοκιμαστεί αυτό, η ομάδα έφτιαξε σκυρόδεμα χρησιμοποιώντας μια ρωμαϊκή συνταγή και μια σύγχρονη συνταγή. Στη συνέχεια έσπασαν το σκυρόδεμα και άφησαν το νερό να περάσει μέσα από αυτό για 30 ημέρες. Το σύγχρονο σκυρόδεμα εξακολουθούσε να αφήνει το νερό να περνά, κάτι που δεν επέτρεπε το ρωμαϊκό σκυρόδεμα, υποδηλώνοντας ότι οι ρωγμές είχαν γεμίσει.
Τα νέα ευρήματα, ευελπιστούν οι ερευνητές, θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε πιο ανθεκτικό σύγχρονο σκυρόδεμα. Δεδομένου ότι περίπου το 8% των παγκόσμιων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου προέρχονται από την παραγωγή τσιμέντου, το σκυρόδεμα μεγαλύτερης διάρκειας ζωής θα μπορούσε επίσης να μειώσει τη συμβολή της βιομηχανίας αυτής στην κλιματική αλλαγή.
Ο κ. Πέτρος Κρόνης είναι μηχανολόγος μηχανικός μέλος του ΕΤΕΚ.
