Antik Roma'nın görkemli yapıları binlerce yıldır ayakta. Bu da beton kullanımında mükemmeli yakalamış Romalı mühendislerin başarısının göstergesi. Peki mühendislerin kullandığı malzemeler dünyanın en büyük desteksiz kubbesine sahip yapısı olan Panteon ve Kolezyum gibi yapıların 2 bin yıldan uzun süre ayakta kalmalarını nasıl sağlayabildi?
Roma betonunun sırrı
Romalıların kullandığı betonun, bugün kullandığımız ve sadece on yıllar içerisinde güçsüzleşen betonun aksine, gerçekten uzun süre dayandığı kanıtlanmış durumda. Yapılan yeni bir araştırma, Romalıların bina inşasında kullandıkları gizemli bileşeni keşfettiği iddiasında. Bu bileşen sayesinde Romalıların inşaat malzemeleri o kadar sağlamdı ki, rıhtım ve lağım gibi ayrıntılı yapıları deprem bölgelerinde rahatça inşa edebildiler.
ABD, İtalya ve İsviçre'den araştırmacılardan oluşan ekip, İtalya'nın merkezindeki Privernum arkeolojik bölgesinden aldıkları 2 bin yıllık beton örneklerini analiz etti. Bu analizler oldukça ilginç bir sonuç verdi: Betonun içerisinde yer alan ve "kireç kırıntıları" olarak adlandırılan beyaz parçacıklar, betonda zaman içerisinde oluşan çatlakları onarma imkanı sağlıyordu. Bu beyaz parçacıkların daha önceki araştırmalarda "yetersiz karıştırma" ya da kullanılan ham madelerin düşük kalitede olmasından kaynaklandığı düşünülüyordu.
Araştırmanın yazarı ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden bilim insanı Admir Masic "Benim için antik Roma mühendislerinin işlerini iyi yapmadığına inanmak çok güçtü. Çünkü kullanacakları malzemeleri seçerken ve onları işlerken oldukça dikkatli bir çaba sarf ediyorlardı" diyor ve devam ediyor: "Akademisyenler çok kesin tarifler yazıp, bunların Roma İmparatorluğu genelindeki inşaat alanlarında uygulanmasını sağladılar."Bu yeni keşif, günümüzde kullanılan betonun da daha sürdürülebilir olmasını sağlayabilir, belki Romalıların da bir zamanlar yaptığı gibi toplumu sarsabilir. "Beton, Romalıların mimari bir devrim yaşamalarını sağladı. Romalılar sıra dışı ve yaşamak için çok güzel şehirler yaratabildiler. Ve bu devrim insanların yaşama şeklini de tamamen değiştirdi" diyor Masic.
Kireç kırıntıları ve betonun dayanıklılığı
Betonu tanımlamak için temelde, çimento adı verilen ve kireçtaşı, su, ince çakıllı kum ile kalın çakıllı kumun karışımından yapılan bağlayıcı bir madde ile üretilen yapay kaya ya da taş diyebiliriz.
Roma metinlerinde bağlayıcı madde olarak sönmüş kireç (kirecin karışımda kullanılmadan önce su ile birleşmiş hali) kullanımından bahsediliyor, Masic "Bu yüzden akademisyenler Roma betonunun bu şekilde üretildiğini düşünüyordu" diyor.
Araştırma derinleşince, araştırmacılar kireç kırıntılarının ortaya çıkma sebebinin sönmüş kireç yerine, kalsiyum oksit olarak da bilinen sönmemiş kireç (kireç taşının tepkimeye en açık ve en tehlikeli kuru formu) ile çimentonun karılması olduğunu keşfetti. Analizler de sönmemiş kireç kullanımında ortaya çıkan yüksek sıcaklıklarla kireç kırıntılarının oluştuğunu ve "sıcak karıştırmanın" betonun dayanıklı doğasının kaynağı olduğunu ortaya koydu.
Çifte faydası olduğu keşfedildi
Masic, yayınlanan basın duyurusunda "Sıcak karışımın sağladığı fayda iki kat fazla" diyor ve açıklıyor: "İlki, beton yüksek ısıya geldiğinde sadece sönmüş kireç kullanmak ile elde edemeyeceğiniz bir kimyasal durum oluşuyor ve yüksek sıcaklığa bağlı bileşenler ortaya çıkıyor. İkincisi, bu yüksek sıcaklık betonun kuruma ve oturma sürelerini kısaltıyor böylece çok daha hızlı inşa etmeye olanak tanıyor."
Ekip, Roma betonunun kendini onarabilmesinden gerçekten de kireç kırıntılarının sorumlu olup olmadığını bulmak için bir de deney gerçekleştirdi.
Biri Roma formülü ile diğeri de günümüz standartlarında iki beton örneği ürettiler ve ardından ikisini de çatlattılar. İki hafta sonra, Roma formülü ile yapılan betonun içerisinden su sızmazken, modern yöntemle yapılan bloktan su rahatlıkla geçebildi.
Ellerindeki bulgu, kireç kırıntılarının çatlaklarda çözünüp, su ile karşılaşınca tekrar kristalize olarak çatlakları, daha fazla büyüyemeden onardıklarını gösteriyor. Araştırmacılar bu "kendini onarma" potansiyelinin daha uzun süre dayanan ve daha sürdürülebilir modern beton üretimine fayda sağlayacağını söylüyor. Böylece, araştırmaya göre küresel sera gazı emisyonlarının yüzde 8'ini oluşturan betonun karbon ayak izini azaltmak da mümkün olabilecek.
Uzun yıllar boyunca araştırmacılar, Napoli Körfezi'nde yer alan Pozzuoli bölgesindeki volkanik külün Roma betonunun sağlamlığının sebebi olduğunu düşünüyordu. Bu tür bir kül Roma İmparatorluğu boyunca inşaatlarda kullanılmak için taşınıyor ve dönemin tarihçi ve mimarları tarafından betonun ana malzemesi olarak tanımlanıyordu.
Masic, her iki bileşenin de önemli olduğunu ancak kirecin geçmişte görmezden gelindiğini söylüyor.
CNN'in haberini Erinç Eröz Türkçeleştirdi.