Science Advances dergisinde 8 Temmuz'da yayımlanan yeni bir çalışma ise bu gizeme yeni bir açıklama getirdi. Araştırmaya göre Roma betonunun uzun ömürlü olmasında, daha önce üzerinde durulan volkanik kül ve kireç karışımının yanı sıra karbonatlaşma (carbonation) adı verilen kimyasal süreç de önemli rol oynuyor.
Araştırmacılar, Roma'nın yaklaşık 27 kilometre doğusunda bulunan ve UNESCO Dünya Mirası Listesi'nde yer alan Hadrianus Villası'na gitti. Yaklaşık 1.900 yıllık yapı kompleksindeki ortak kullanım tuvaletleri, bilim insanları için oldukça önemli bir araştırma alanına dönüştü.
Bunun nedeni ise tuvalet bölümündeki betonun yüzyıllar boyunca modern restorasyon çalışmalarından büyük ölçüde etkilenmeden kalmış olmasıydı.
Çalışmanın yazarlarından California Üniversitesi Berkeley'den inşaat mühendisi Paulo J. M. Monteiro, bu durumu, “Kimse bir tuvaleti restore etmiyor. Böylece malzeme 19 yüzyıl boyunca bozulmadan kaldı ve bugün yaşayan hiç kimsenin başlatamayacağı bir deneyi sessizce sürdürdü” sözleriyle anlattı.
Araştırmacılar bir tuvalet oturağının altından beton örneği aldı. Numune laboratuvarda güçlü mikroskoplarla incelendi, X ışınlarıyla tarandı ve kimyasal bileşimi analiz edildi.
İncelemelerde beklendiği gibi betonun yapımında volkanik kül, kireç ve suyun kullanıldığına ilişkin izler bulundu. Bu malzemeler arasındaki “puzolanik reaksiyonun” Roma betonunun dayanıklılığındaki temel unsurlardan biri olduğu zaten uzun süredir biliniyordu.
Ancak araştırmacılar betonun gözeneklerine ve çatlaklarına daha yakından baktığında başka bir ayrıntıyla karşılaştı. Kalsiyum, karbon ve oksijen içeren kalsit mineralinin önemli bir bağlayıcı olduğu tespit edildi.
Atmosferdeki karbondioksit beton içerisindeki kalsiyum bileşikleriyle reaksiyona girdiğinde sert bir mineral olan kalsit oluşuyor. Kalsit ise betonun içerisindeki küçük çatlak ve gözenekleri doldurabiliyor.
Araştırmaya göre karbonatlaşma adı verilen bu süreç, antik betonun zaman içerisinde güçlenmesine ve küçük çatlakların kapanmasına katkıda bulunmuş olabilir.
Monteiro, puzolanik reaksiyonun temel önemini koruduğunu ancak elde ettikleri bulguların uzun süre devam eden karbonatlaşmanın da betonun dayanıklılığını artırabileceğini ve yaşlandıkça çatlakları kapatmasına yardımcı olabileceğini gösterdiğini belirtti.
Yeni araştırma, 2023 yılında yayımlanan başka bir çalışmanın bulgularını da tamamlıyor. Söz konusu araştırmada Roma betonunun üretiminde kullanılan sönmemiş kirecin, malzeme içerisinde kalsiyum açısından zengin birikintiler bıraktığı öne sürülmüştü.
Bu birikintilerin yağmur gibi su kaynaklarıyla temas ettiğinde reaksiyona girerek yeniden kristalleşebildiği ve böylece beton içerisindeki çatlakları doldurabildiği belirtilmişti.
Yeni çalışmayla birlikte karbonatların bu süreçteki rolü daha fazla öne çıktı. 2023'teki araştırmanın yazarlarından MIT malzeme bilimci Admir Masic de yeni bulguların, karbonatların bu sistemlerde düşünüldüğünden daha dinamik ve temel bir rol oynadığı görüşünü güçlendirdiğini ifade etti.
Bilim insanları Roma betonunun neden bu kadar uzun süre dayanabildiğini anlamanın yalnızca geçmişe ışık tutmadığını, geleceğin yapı malzemelerinin geliştirilmesine de yardımcı olabileceğini düşünüyor.
Beton, dünyada en fazla kullanılan malzemelerden biri. Ancak üretimi aynı zamanda büyük miktarda karbondioksit salımına neden oluyor. Haberde aktarılan verilere göre beton üretimi, küresel emisyonların yaklaşık yüzde 8'inden sorumlu.
Birleşmiş Milletler'in verilerine göre ise 2050 yılında var olacak binaların yaklaşık yarısı henüz inşa edilmiş değil. Bu nedenle daha uzun ömürlü ve daha düşük karbon ayak izine sahip yapı malzemelerinin geliştirilmesi önem taşıyor.
Araştırmacılar, antik Romalıların kullandığı tekniklerin daha iyi anlaşılmasıyla modern betonun hem daha dayanıklı hem de daha sürdürülebilir hale getirilebileceğini umuyor.
Görseller temsilidir.
markasıdır.
Haber Gönder
Okuyucu Yorumları 0 yorum