Пирамиде у Египту, римски Kолосеум, Велики кинески зид – само су нека од светских чуда која одолевају зубу времена и усправно стоје хиљадама година, а која ће вероватно надживети и све људе који данас насељавају планету. Међутим, када прођете неким већим градом, свуда можете да видите на десетине трошних зграда, које су при крају свог века, а да су их чак наџивели они људи који су их пројектовали.
Наиме, бетон од ког је изграђена већина савремених грађевина има животни век од свега педесет до сто година.
Зашто делује да су људи у прошлости били много бољи у грађевинарству, него што је то случај данас? Истраживачи широм света покушавају да пронађу одговор на то питање у давној прошлости, која може да нас научи многим лекцијама важним за будућност.
Наука о материјалима
Све више научника проучава материјале из давно прохујалих времена, анализирајући узорке са терена, проучавајући текстове о њима и испробавајући различите рецептуре, у настојањима да открију како се и данас тако добро држе. Тако је откривено да су у изградњи некада кориштени разноразни материјали попут коре дрвета, вулканског пепела, пиринча, пива, па чак и урина. Ма колико забавно изгледали такви налази, кључ дуговечности древних споменика можда управо и лежи у тако неочекиваним адитивима. Уколико би он био пронађен, то би много значило за будућност грађевинарства, нарочито у време када је неопходно водити рачуна о томе да оно буде одрживо и еколошки прихватљиво.
Наиме, недавни извештаји Уједињених нација показују да су грађевине подигнуте људском руком одговорне за трећину емисија угљендиоксида на свету, а да производња цемента чини чак седам посто тих емисија.
„Ако поправите својства материјала користећи традиционалне рецептуре народа Маја или древних Kинеза, можете направити материјал који се може користити у савременом грађевинарству на много одрживији начин“, каже за Еуронеwс Kарлос Родригез Наваро, истраживач културног наслеђа Универзитета у Гранади. Многи истраживачи су инспирацију тражили у древном Риму. Архитекте Римског царства градили су импресивне бетонске грађевине око 200. године пре нове ере, од којих су многе издржале тест времена.
Импозантна купола Пантеона и данас је највећа неојачана бетонска купола, а издржљиви римски аквадукти и данас снабдевају становнике Вечног града пијаћом водом. Чак и многе луке, које су на удару слане воде, опстале до данас.
Разлика између тих грађевина и модерних је у саставу бетона од ког су направљене. Савремени бетон углавом за базу користи Портланд – композитни цемент, прашак направљен загревањем кречњака и глине на високим температурама, а затим њиховим млевењем. Тај цемент се меша са водом и креира хемијски реактивну пасту. Kомади материјала, попут шљунка различите гранулације се додају, како би се цементна паста везала у бетон.
Древне белешке показују да су Римљани на сличан начин производили везивне материјале, тако што ћу мешали печени кречњак и вулкански песак с водом и шљунком, правећи хемијску реакцију, која је повезивала масу. Али он има посебна својства – он се с временом самостално „поправља“.
Паметни бетон
Недавна студија Технолошког института у Масачусетсу показала је да комадићи кречњака који се додају римском бетону подстичу самообнављајућа својства тог материјала. Раније су научници сматрали да су ти комадићи, који се могу пронаћи у готово свим римским грађевинама, били знак да Римљани нису довољно добро мешали своје материјале.
Адмир Машић, инжењер Института који је предводио студију, објашњава да када се у римском бетону јаве пукотине и вода у њих продре, она активира преостале остатке кречњака и ствара нове хемијске реакције које попуњавају оштећене делове.
Према другој теорији истраживача Универзитета у Јути, специфични вулкански материјали које су Римљани користили у свом бетону подржавали су таква својства. Геолошкиња Мери Џексон, ауторка извештаја тог истраживања каже да природно реактивне вулканске стене, које су градитељи прикупљали са места ерупција, реагују на природне елементе и помажу да се зачепе евентуалне пукотине које се јаве у бетону.
Способност адаптације материјала је заиста „генијална“, сматра Џексон.
„Бетон је тако добро осмишљен, да сам себе одржава“, додаје она.
Тајни састојак из џунгле
У Kопану, мајанском локалитету у Хондурасу, необичне скулптуре храмови од кречњака опстају и хиљаду година након што су изграђени, упркос врелој и влажној клими.
Недавна истраживања сугеришу да дуговечности ових објеката доприноси дрвеће којим су окружени.
Истраживачи су разговарали са локалним градитељима из Хондураса, који воде порекло од древних Маја, а који тврде да је за градњу употребљаван екстракт локалног дрвећа у комбинацији са кречњаком.
Научници су решили да испробају тај рецепт и користили кору дрвећа намочену у воду, а затим је додавали материјалу. Открили су да је добијена мешавина била изузетно издржљива на физичка и хемијска оштећења.
Друге студије су показале изобиље других материјала кориштених у изградњи древних структура, попут екстракта воћа, млека, сурутке, пива, па чак и телесних излучевина.
Древни малтер који и даље држи Велики кинески зид и Забрањени град садржи трагове скроба из лепљиве сорте пиринча.
Опстанак најјачих
Ако употреба таквих састојака делује насумично, то је зато што је вероватно заиста таква и била. Сесилија Песке, стручњак за материјале на Универзитету у Шефилду у Енглеској, каже да су древни градитељи у мешавине убацивали све што им падне под руку, под условом да је било јефтино и доступно.
„Стављали су свашта у своје грађевине, а сада су неке од њих преживеле. То је као процес природне селекције“, каже Песке.
Али неки материјали намерно су укључени. Примера ради, у Индији су користили мешавине локалних материјала, да направе грађевине са различитим својствима, у зависности од потреба.
Тирумалини Селвараџ, урбаниста и професор Велор технолошког института у Индији, открио је да су у влажним подрјучима те земље грађевинари користили локално биље, које је материјалу олакшавало елиминацију влаге.
Дуж обале додавали су нерафинисанни шећер, који штити од оштећења изазваних сољу, а у трусним подрјучјима користили су лагане „плутајуће цигле“ од пиринчаних љуспица.
„Они су познавали регију, стање тла, климу и према томе су пројектовали материјале“, објашњава Селвараџ.
Kад си у Риму, гради као Римљани?
Данашњи грађевинари не могу тек тако копирати стране рецепте. Иако је римски бетон изузетно издржљив, он не може да издржи велики терет.
„Не можете направити солитер са римским бетоном. Срушио би се код трећег спрата“, каже Олесон.
Међутим, истраживачи покушавају да преведу неке од ових древних грађевинарских техника у савремени језик градње, користећи неке древне адитиве у савременим мешавинама.
Машић је део стартапа чији је циљ да прави нове пројекте користећи „самообнављајући“ бетон инспирисан римским. Џексон ради са војним инжењерима на грађевинама које би могле да издрже изложеност сланој води и заштити приобална насеља од растућег нивоа мора.
Наше грађевине не морају да трају хиљадама година, као римске, али бисмо додавањем педесет или стотинак година трајању модерног бетона могли да захтевамо мање демолирања, мање одржавања и на дуже стазе, мање материјала.
Извор: euronews.rs
