Reklama

Beton ze starořímského Pantheonu může prospět i dnešním budovám

Pohled na kopuli Pantheonu v Římě, jejíž beton přežil dvě tisíciletí.
Anthony Majanlahti, Creative Commons (CC BY 2.0)
Josef Tuček

Vědci chtějí vnést do současného stavebnictví beton starých Římanů. Vydrží totiž tolik, že se o tom současným stavitelům může jenom zdát v hodně sladkých snech, a dokáže se sám zacelovat. Výzkumníci už založili firmu, která by staré postupy měla modernizovat a dodat do praxe.

Reklama

Starořímský beton se liší od betonů dnešních. Chrám Pantheon v Římě je starý dvě tisíciletí. Jeho betonová kopule, považovaná za technický zázrak, váží asi čtyři a půl tuny a nemá v sobě žádné vyztužení, které by ji podpíralo. V takto dobré kondici by dnešní beton vydržel asi tak 150 roků, a to ještě kdoví jestli. Tehdejší výstavba trvala sedm let. Ve středověku i novověku se podobné kopule stavěly s využitím kamenné klenby a trvalo to desítky let.

Barbaři neuměli znalosti využít

Beton je dnes nejpoužívanějším stavebním materiálem na světě. Uznávaný vědecký časopis Nature uvádí, že ročně se jej ve světě spotřebuje asi 30 miliard tun. Nejčastější dnešní beton tvoří písek, štěrk, voda a cement (obvykle vypálený vápenec s jílem či pískem).

Ale jak to bylo s betonem starých Římanů? Tehdejší stavitelé z něj vytvořili úžasné stavby. Po pádu západořímské říše a nástupu útočnějších, leč technologicky zaostalých kmenů se však povědomí o jeho výrobě ztratilo.

grafen

Špičkový materiál pro elektroniku bude časem i v obyčejném betonu. Vyztuží ho líp než železo

Tohle by opravdu nikoho jen tak nenapadlo: grafen, „zázračný“ materiál pro elektronické aplikace, se teď začíná přidávat do betonu, který je díky tomu pevnější. Cesty vědy do praxe jsou prostě nevyzpytatelné, píše pro Newstream vědecký novinář Josef Tuček.

Přečíst článek

Zůstaly záznamy například historika Plinia a architekta Vitruvia, z nichž vyplynulo, že do římského betonu se přidával jemný sopečný písek zvaný pucolán. Ale ani to nijak zvlášť nevysvětlilo, proč byl takový beton o tolik trvanlivější než ten náš.

Reklama

Až nyní nabízí studie v odborném periodiku Science Advances prověřenou odpověď.

Chyba, nebo záměr?

Výzkumný tým zejména z americké Massachusettské techniky (MIT), doplněný odborníky z Harvardovy univerzity a italských a švýcarských institucí, vzal starověký římský beton zachovaný na archeologickém nalezišti ve středoitalském městě Privernu a podrobil jej důkladným rozborům. Tím se vědci až tolik nelišili od svých předchůdců, kteří dělali podobné rozbory dříve.

Ve výsledcích je však zaujalo, že ve vzorcích starověkého betonu jsou bílé kousky velmi bohaté na vápník usazené ve stěnách. Dříve výzkumníci soudili, že to je důsledek nedostatečného promíchání cementu. „Ale Římané byli velmi spořádaní. Opravdu všichni, kdo připravovali stavební materiál, jej míchali nepořádně, takže každá stavba má chybu?“ popsal své pochybnosti docent Admir Masic, fyzikální chemik z MIT, který výzkum vedl.

Nabízela se myšlenka – tohle mohlo být schválně.

Asteroid a planeta Země, ilustrační foto

Kosmická kolize ověřuje pozemské technologie

Aspoň jedna dobrá zpráva pro bezpečnost lidstva: Opravdu umíme na vzdálenost milionů kilometrů zasáhnout vesmírný objekt, který by se mohl srazit se Zemí. Uskutečnitelných postupů je hned několik, i technologie už existují. A některé by se daly jednou použít i při těžbě nerostů ve vesmíru, píše pro Newstream vědecký novinář Josef Tuček.

Přečíst článek

Zacelené poškození

Výzkumníci tedy uskutečnili sérii pokusů, při nichž se snažili napodobit starořímský postup. Vyšli z možné metody, jíž se někdy říká horké míchání. Při ní se nehašené (pálené) vápno (oxid vápenatý) smíchá se sopečným popelem a do vzniklého cementu se přidá voda. Následující reakce není úplně pohodová, vytváří se při ní velké množství tepla a hrozí i exploze. Výzkumníky na stopu přivedly historické zmínky, že při výrobě starořímského betonu vznikalo hodně tepla.

Badatelé tedy postup napodobovali velmi opatrně. „Každý by asi řekl, že jsem se zbláznil, když chci něco takového zkoušet,“ připouští docent Masic. Nic však nevybouchlo. A vznikla směs s malými bílými kamínky bohatými na vápník.

Výzkumníci vytvořené kusy betonu rozpůlili a zase přiložili k sobě. Do vzniklé škvíry lili vodu a pozorovali, kdy prosakování ustane. Bloky vzniklé horkým mícháním se během dvou až tří týdnů zacelily. Vápníkové kamínky se totiž rozpouštěly, vápník pronikal do trhlin a znovu krystalizoval. Takto mohl odolávat nepříznivému počasí anebo rovnou použití pod vodou.

Zato beton kontrolně připravený jiným postupem se nezacelil.

Svět musí uživit osm miliard lidí. Bez vylepšené genetiky, chemie a techniky to nepůjde

V tomto týdnu dosáhl počet obyvatel zeměkoule osmi miliard. Obavy, že tolik lidí nepůjde uživit a čekají nás války o potravinové zdroje, se nenaplnily jenom díky vědě a možnostem průmyslu – zejména toho chemického a strojírenského. Vystaráno však není, vědu i průmysl čekají nová zadání, píše pro Newstream vědecký novinář Josef Tuček.

Přečíst článek

Dobré i pro životní prostředí

Výzkumníci nezůstali u publikování svého zjištění. Admir Masic a několik jeho kolegů založili start-up DMAT. Zatím hledají investory. Budou jistě muset najít spolehlivé postupy, které udrží teplo vytvářející (exotermickou) reakci pod kontrolou. Ale věří, že to zvládnou a nabídnou stavebnictví odolnější beton, který bude mít i příznivější vliv na životní prostředí.

Při výrobě cementu totiž vzniká skleníkový plyn oxid uhličitý, další jeho emise pocházejí ze spalování fosilních paliv při vytápění pecí. Množství se odhaduje na osm procent všech jeho člověkem vytvořených emisí. Pokud by tedy beton vydržel déle, představovalo by to v dlouhodobém horizontu i snížení zplodin z jeho výroby.

Martin Skalický (vlevo) a Dalibor Martínek při natáčení podcastu

Postavíme první dřevěný mrakodrap v Česku, říká v podcastu Skalický

Společnost Progresus založili před rokem Lukáš Zrůst a Lukáš Foral. Je to investiční skupina, jejíž hlavní nohou se má stát rezidenční development s důrazem na udržitelnost. Zrůst působil jako insolvenční správce, a v loňském roce zařadil do portfolia skupiny tradiční českou společnost RD Rýmařov, která přes padesát let v Česku vyráběla dřevěné domy.

Přečíst článek

Reklama

Související

grafen

Špičkový materiál pro elektroniku bude časem i v obyčejném betonu. Vyztuží ho líp než železo

Přečíst článek
Letadlo většinou řídí autopilot, ale bez lidské kontroly se zatím neobejde.

Airbus vyvíjí systém, který by mohl nahradit drahé piloty. A zlevnit letenky

Přečíst článek
Reklama
Reklama
Reklama
Doporučujeme