• Antik Roma döneminde yapılan yapıların nasıl hâlâ ayakta kaldığının sırrı çözüldü.
• Puzolan adı verilen bir madde ile yapılan betonlar yıllara meydan okuyarak günümüze kadar ulaştı.
• Bu betonun bir diğer özelliği de aslında kendi kendini yenilemesi.

Antik Romalılar inşaat ve mühendislikte ustalardı. Antik Romalıların yapıtlarının şimdiye kadar gelmesinin en büyük sebeplerinden biri de kullandıkları çok dayanıklı bir beton olan puzolanik betondur.

Bu betonun özellikleri genelde içeriğindeki maddelere bağlanıyor. İçeriğini volkanik kül karışımı olan puzolan ve kireç oluşturuyor. Güçlü bir beton oluşturmak için bu iki malzeme karıştırılarak bir reaksiyona girmesi sağlanıyor.

Ancak sadece bu iki malzemenin birleşmesi ile bu kadar sağlam beton elde edilmediği bulundu. 2023 yılında, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, bu malzemeleri karıştırırken kullanılan tekniklerinde farklı olduğunu keşfetti.

MIT’de malzeme bilimci olan Adam Masic ve MIT’den inşaat mühendisi Linda Seymour liderliğinde bir ekip, İtalya’da bulunan Privernum antik alanından alınan 2.000 yıllık Roma döneminden kalma beton örneklerini incelediler.

Akıllardaki sorulardan biri de kullanılan kirecin niteliğiydi. Puzolanik betonla ilgili bir anlayış vardı o da sönmüş kireç kullanımı yönündeydi. İlk olarak, kireçtaşı yüksek sıcaklıkta ısıtılarak sönmemiş kireç veya kalsiyum oksit adı verilen ve oldukça reaktif bir sodyum hidroksit toz elde edilmişti.

Sönmemiş kirecin suyla karıştırılması sonucu sönmüş kireç veya kalsiyum hidroksit üretilir. Teorilere göre de antik Romalıların puzolana karıştırdığı madde de sönmüş kireçti. Ekibin analizlerine göre alınan örneklerdeki kireç parçaları teorilerle tutarlı değil. Bunun yerine, kullanılan beton muhtemelen sönmemiş kirecin doğrudan puzolan ve su ile aşırı yüksek sıcaklıklarda, tek başına veya sönmüş kirece ek olarak karıştırılması ile yapıldı. Ekibin “sıcak karıştırma” olarak adlandırdığı bu işlem kireç parçalarının belirgin bir şekilde ortaya çıkmasına neden oldu.

Adam Masic, “Sıcak karıştırmanın faydaları iki yönlüdür. İlk olarak, tüm beton malzemesi yüksek sıcaklıklarda ısıtıldığında, sadece sönmüş kireç kullandığınızda mümkün olmayan kimyasallara izin verir ve yüksek sıcaklıklarla oluşan bileşikler üretir. İkinci olarak ise, tüm reaksiyonlar hızlandığı için inşaat yapımı daha da hızlı bir hale geliyor.” dedi.

Bu betonun en önemli özelliklerinden biri de kireç parçaları betona kendi kendine iyileştirme özelliği kazandırıyor.

Bu durum, 2.000 yıllık olduğu düşünülen Caecilia Metella’nın Mezarında bulunan bir betonda da gözlenmişti.

Bu ilginç durumu araştırmak için ekip, sönmüş kireç kullanarak eski ve modern tariflerden puzolanik beton yaptılar ve bulguları test etmek istediler. Ayrıca karşılaştırma yapmak için de sönmemiş kireç içermeyen bir beton daha yaptılar ve çatlama testi gerçekleştirdiler. Sonuç olarak, sönmemiş kireç kullanılan beton kendi kendini iki hafta içerisinde eski haline getirdi. Sönmemiş kireç içermeyen beton ise çatlak bir biçimde kaldı.

Ekip şimdi puzolanik betonu mevcut kullanılan betonlara göre daha çevre dostu bir alternatif olarak düşünüyor ve ticarileştirmek için çalışıyor.

Derleyen: Davut Bulut