Masics Veröffentlichung ist die jüngste in einer Reihe von Untersuchungen über römischen Beton. Letztes Jahr veröffentlichte er Forschungsergebnisse mit Marie Jackson, einer Forscherin an der University of Utah, die den 70 Fuß großen untersuchte Grab der römischen Adligen Caecilia Metella aus dem ersten Jahrhundert auf der Via Appia, einer alten Römerstraße, die quer durch Italien verläuft. Ihre Untersuchung ergab dass die besondere Formation des römischen Betons, der im Grab verwendet wurde, mit Regen- und Grundwasser interagiert und mit der Zeit widerstandsfähiger wird.
Und in früheren Arbeiten stellten Jackson und ihre Kollegen eine exakte Nachbildung eines ähnlichen Betons her, der vor 1.900 Jahren zum Bau der Märkte von Trajan in Rom verwendet und entwickelt wurde ein innovativer Bruchtest um seine Belastbarkeit besser zu messen und zu zeigen, dass es weitaus weniger spröde ist als moderner Beton. Jackson auch untersuchte Kerne, die in römischen Häfen aus Beton gebohrt wurdenwobei festgestellt wurde, dass Meerwasser, das sich durch den Beton bewegt, mit ihm reagiert, um neue Mineralien zu erzeugen, die den Beton mit der Zeit kohäsiver und widerstandsfähiger machen.
Jackson hat jedoch einige Bedenken bezüglich Masics neuem Artikel. Die analysierte Probe ist undatiert und enthält Sand anstelle der normalerweise verwendeten vulkanischen Tephra – die Probe ist daher nicht repräsentativ für römischen Beton, sagt sie. Als Antwort sagt Masic, sein Team plane, andere Standorte zu analysieren, „um unsere Hypothese zu bestätigen“, dass die Römer Branntkalk in ihrem Betonrezept verwendeten – bekannt als heißes Mischen. Das Team von Masic möchte auch genauer untersuchen, welchen Einfluss das Heißmischen darauf hatte, wie die Römer ihre Strukturen bauten.
Hat Masic also tatsächlich das Rätsel gelöst, wie römischer Beton hergestellt wurde? “Wer weiß?” er sagt. „Was ich weiß, ist, dass wir einige dieser Konzepte in die reale Welt übertragen konnten. Das reizt mich wirklich am meisten.“ Es gibt jetzt das Potenzial, besseren Beton zu bauen, unabhängig davon, ob er streng „römisch“ ist oder nicht.
Dieses Rezept und dieser Prozess gingen vor über einem Jahrtausend verloren. Bis dahin gab es keinen ähnlichen Beton Joseph Aspdin aus Großbritannien meldete 1824 ein Patent für ein Material an, das aus einer Mischung von Kalkstein und Ton hergestellt wurde. Er nannte es Portlandzement, weil es Portlandstein ähnelte, einem Kalkstein, der in England zum Bauen verwendet wurde.
Moderner Beton wird aus Gesteinsfragmenten in Kombination mit Portlandzement hergestellt – einer Mischung aus Kalkstein, Ton oder Schiefer und anderen Zutaten, die bei 1.450 Grad Celsius (2.642 Grad Fahrenheit) gemahlen und gebrannt werden. Dieser Prozess erzeugt eine enorme Menge an Treibhausgasen und hinterlässt Beton, der nicht haltbar ist und manchmal in nur 50 Jahren abgebaut wird, insbesondere in Meeresumgebungen. Im Vergleich dazu ist römischer Beton stark und benötigt im Gegensatz zu seinem modernen Gegenstück keinen Stahl zur Verstärkung. Und es ist relativ günstig.
King stellt fest, dass Betoninfrastrukturen wie Straßen heute das Sechs- bis Zehnfache ihres ursprünglichen Preises kosten, wenn Reparaturen über ihre Lebensdauer berücksichtigt werden. So Verlängerung der Lebensdauer von heute hergestelltem Beton, selbst um ein paar Mal seine Lebenserwartung, würde die Nachfrage drastisch reduzieren und die Treibhausgasemissionen senken. „Wenn man eine neue Autobahn legt, taucht alle drei Jahre ein Schlagloch auf“, sagt King. „Wenn Sie Ihre Schlaglöcher jetzt nur noch alle 10 oder 20 Jahre füllen müssen, ist es ein besseres Material.“ Beton zu haben, der 2.000 Jahre überlebt, ist nicht notwendig, um einen großen Unterschied zu machen.
An dieser Front arbeiten die Labore von Masic und Jackson mit Unternehmern zusammen, die daran interessiert sind, ihre Versionen von römischem Beton auf den Markt zu bringen. Jacksons Team hat zum Beispiel mit einem Industriepartner zusammengearbeitet, um eine synthetische Version des vulkanischen Tephra zu erstellen, das die Römer wegen des enormen Volumens, das benötigt wird, abgebaut haben.
Nachdem Jackson jahrelang nach einer Antwort gesucht hat, ist er froh, dass die Suche Interesse weckt. „Was wirklich wichtig und wertvoll ist, ist, dass das Thema römischer Beton jetzt in den Medien ist“, sagt sie. „Dies ist ein unglaublich anspruchsvolles und komplexes Material. Die Leute, die es gemacht haben, waren so brillant und so präzise in dem, was sie taten, dass wir 15 Jahre Arbeit gebraucht haben, um vieles davon zu entschlüsseln. Und wir fühlen uns geehrt, wie viel wir noch lernen müssen.“