Roma yakınlarında MÖ 1. yüzyılda inşa edilen bir anıt mezar olan Caecilia Metella'nın Mezarı, bugün hala ayakta duran betonla inşa edilmiştir. ©piola666 via Getty Images

Roma betonunun ardındaki sırlar hem içeriğinden hem de bunları karıştırma yöntemlerinden geliyor. Prof. Dicus'a göre “oyunun kurallarını değiştiren” şey puzolan ya da küldü. Romalılar İtalyan şehri Pozzuoli'nin volkanik yataklarından elde ettikleri külü kullanmış ve imparatorluğun dört bir yanına göndermişlerdir. Günümüzde puzolan, ponza ve kömür yanmasının bir yan ürünü olan uçucu külü içermektedir. Küldeki silika ve alümina, ortam sıcaklığında puzolanik bir reaksiyonla kireç ve suyla tepkimeye girerek daha güçlü ve daha uzun ömürlü bir beton elde edilmesini sağlar. Puzolan ayrıca su altında sertleşebilen hidrolik çimento yapımında da kullanılır.

Prof. Dicus, bir diğer önemli bileşenin de kireç kırıntıları veya küçük sönmemiş kireç parçaları olduğunu söyledi. Bu kırıntılar Roma betonuna kendi kendini iyileştirme özelliği kazandırır. Beton zamanla yıpranır ve zayıflar, ancak su çatlaklarından sızabilir ve klastlara ulaşabilir. Su ile reaksiyona girdiklerinde, klastlar çatlakları dolduran kalsit adı verilen kristaller oluşturur. Bu şekilde Roma betonu kendi kendini iyileştirebilir. Örneğin, Roma yakınlarındaki 2 bin yıllık Caecilia Metella Mezarı'nda kalsitlerle dolu çatlaklar görülmektedir; bu da yapımından bu yana bir noktada suyun betonun içindeki klastları harekete geçirdiğini göstermektedir.

İspanya'nın Segovia kentindeki Roma su kemeri, Roma döneminden kalma ve bugün hala ayakta olan birçok su kemerinden biridir. ©EHStock via Getty Images

MIT'deki bir araştırma ekibi, Science Advances dergisinde yayınlanan 2023 tarihli bir çalışmada, parçaların etkisini gösterdi. Roma betonunu neyin güçlü kıldığını görmek ve nasıl yapıldığını anlamak için taramalı elektron mikroskopları ve X-ışınları ile analiz eden ekip, Romalıların bu mühendislik harikasını sezmiş gibi göründüklerini belirtti. Prof. Dicus: “Bu sadece mutlu bir kaza mıydı, yoksa gerçekten ne yaptıklarını biliyorlar mıydı?”

Romalılar ayrıca sıcak karıştırma olarak bilinen ve sönmemiş kirecin puzolan, su ve diğer malzemelerle birleştirilip ısıtılmasını içeren bir yöntem de kullanıyorlardı. MIT ekibi, bu yöntemin kireç parçalarının kendi kendini iyileştirme yeteneklerini ortaya çıkarmaya yardımcı olduğunu ve Prof. Dicus'un bugün norm olduğunu söylediği sönmemiş kireç adı verilen sönmemiş kireç-su çözeltisiyle yapılan çimentodan daha hızlı priz almasına neden olabileceğini buldu.

Araştırmacılar hâlâ Roma betonunu inceliyor. Doç. Nassiri, “Hala betonu karıştırırken ve malzemeleri hazırlarken kullandıkları bazı yöntemleri keşfediyoruz” dedi.

Prof. Dicus, mevcut karıştırma sürecinde Portland çimentosunun kireç parçalarının oluşmasına izin vermediğini açıkladı. Fırında üretilen klinker ince bir toz haline getirilerek tüm potansiyel klastlar yok edilir. Buna karşılık, Romalılar sönmemiş kireç, kül ve suyu muhtemelen sıcak olarak karıştırdıklarında, klastlar “çimentoda küçük kalıntılar olarak” kalıyordu, dedi.

Romalılar çimento tariflerinin tüm parlaklığını anlamış olsalar da, çimentonun büyüklüğü uzun ömürlülüğüyle parlıyor. Bugün bile bir Roma duvarına dokunmak gibisi yoktur. Prof. Dicus, “Bu 2 bin yıllık ve döküldüğü günkü kadar sert” dedi.

Kaynak: Live Science