Από την αρχαία Ελλάδα η μυστική συνταγή για ένα "οικολογικό" τσιμέντο

Τα μυστικά του ρωμαϊκού σκυροδέματος

Πριν από το σεισμό του 1933, οι Ιταλοί κατασκεύασαν στο νησί της Κω,το Διοικητήριο, το Δημαρχείο,τον Καθολικό Nαό Agnus Dei,το Νοσοκομείο,το Circolo Italia (η σημερινή Αύρα),τα σημερινά Δημοτικά Σχολεία και το Ιπποκράτειο Λύκειο, τον στρατώνα (Caserma Regina),το σημερινό Ακταίον (Albergo Gelsomino),το κτίριο της σημερινής ΔΕΗ(S.I.E.R.), την οικία του Βακούφ (Casa Vacuf),την είσοδο του Δημοτικού Σταδίου,το Νηπιαγωγείο Asilo, τον Ορθόδοξο Ναός της Αγίας Παρασκευής κά. Τα περισσότερα από αυτά τα κτίρια τα πήγαν αρκετά καλά απέναντι στις δονήσεις του Εγκέλαδου της 23ης Απριλίου 1933. Ο σεισμός άφησε πίσω του κατεστραμμένα ολόκληρα οικοδομικά τετράγωνα και διάχυτη την μυρωδιά θανάτου πάνω από τα συντρίμμια. Γιατί όμως τα κτίρια αντιστάθηκαν στον επιφανειακό σεισμό των 6,6 της κλίμακας Ρίχτερ και είχαν μόνο κάποιες μικρές ζημιές;

Από το 2ο αιώνα π.Χ. οι Ρωμαίοι αρχιτέκτονες χρησιμοποιούσαν ένα μείγμα κονιάματος με το οποίο έχτισαν πολλά από τα πιο μεγαλοπρεπή μνημεία που σώζονται μέχρι σήμερα. Μια πρόσφατη μελέτη έδειξε ότι το υλικό είχε μια δύναμη συγκρίσιμη, αν όχι ανώτερη, με εκείνη πολλών τσιμέντων που χρησιμοποιούνται σήμερα.
Ο τρούλος του Πάνθεον, που ξαναχτίστηκε από τον αυτοκράτορα Αδριανό μεταξύ 118 και 128 μ.Χ., αποτελεί ένα από τα πιο γνωστά παραδείγματα.
Το μείγμα κονιάματος των Αρχαίων Ρωμαίων δεν διέφερε σε σύσταση από το μπετόν που χρησιμοποίησαν οι Ιταλοί κατακτητές στα Δωδεκάνησα όπως και με το υλικό που βρέθηκε στον αρχαιολογικό της χώρο της αρχαίας Καμείρου(Ρόδος) σε ένα κτίσμα μιας μεγάλης δεξαμενής, χωρητικότητας 600 κυβικών μέτρων, ηλικίας τουλάχιστον 2.500 χρόνων.
Οι αρχαίοι Έλληνες ήταν από τους πρώτους που είχαν χρησιμοποιήσει ως συνδετικό υλικό το τσιμέντο. Το έφτιαχναν με ηφαιστειακή τέφρα(της Σαντορίνης,Κω κά) και ασβέστη, η ένωση των οποίων έδινε την ένυδρη πυριτική άσβεστο. Το σύγχρονο τεχνητό τσιμέντο σχηματίζει στο μπετόν μία δεύτερη χημική ένωση, την ένυδρη αργιλική άσβεστο και εδώ βρίσκεται μία σημαντική διαφορά.
Το σκυρόδεμα από το οποίο έχουμε φτιάξει τα σύγχρονα σπίτια μας είναι ένα μείγμα από χαλίκια, άμμο, νερό και τσιμέντο. Με την βοήθεια του νερού, το μείγμα αρχίζει να πήζει και να στερεοποιείται αποκτώντας ιδιαίτερες μηχανικές και στεγανοποιητικές ιδιότητες.
Οι απόγονοι του Ρωμύλου ενδεχομένως αντέγραψαν την συνταγή της ένυδρης πυριτικής άσβεστου από τους αρχαίους Έλληνες όπως έκαναν βέβαια και με άλλα πράγματα.
Ο τύπος του κονιάματος των Αγορών του Τραϊανού στην Ρώμη είναι μια συνταγή που εφαρμόσθηκε από Ρωμαίους οικοδόμους τον 1o αιώνα π.Χ., και παρέμεινε σε χρήση για πάνω από 500 χρόνια.
Τα κύρια συστατικά της ένωσης είναι η ποζολάνη (ένα μείγμα από ηφαιστειακή τέφρα και λάσπη από το Ποτζουόλι της Νάπολης και το Λάτσιο) ο ασβέστης, με πρόσθετα θραύσματα από ηφαιστειακή τέφρα, τούβλα για να σχηματίσουν το γνωστό σε όλους μας τσιμέντο.
Για να ανακαλύψουν το μυστικό αυτού του υλικού, ερευνητές αναπαρήγαγαν το ακριβές μείγμα που χρησιμοποιείται σε ρωμαϊκά κτίρια και το άφησαν να συμπαγοποιηθεί για 180 ημέρες, παρατηρώντας τις αλλαγές στα ορυκτά που έλαβαν χώρα σε αυτό και συγκρίνοντας τα αποτελέσματα με τα δείγματα που έλαβαν από τα τείχη των Αγορών του Τραϊανού.
Οι ερευνητές παρατήρησαν ότι όταν το κονίαμα από τα ρωμαϊκά υλικά σκληραίνει τότε αυτά αντιδρούν μεταξύ τους, δημιουργώντας εξαιρετικά ανθεκτικούς ορυκτούς κρυστάλλους γνωστούς ως στρατιλινγίτες. Όταν το ένεμα είναι εντελώς στεγνό αυτοί οι κρύσταλλοι κατόπιν σχηματίζονται μέσα σε ένα ικρίωμα που εμποδίζει την εξάπλωση ρωγμών, καθιστώντας το υλικό να είναι εξαιρετικά ανθεκτικό και να μην φθείρεται σε μηχανική και σεισμική καταπόνηση, ακόμη και για τα σημερινά πρότυπα. Ένα πράγματι αντισεισμικό και ισχυρότατο υλικό.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, η μυστική συνταγή μαρτυρεί την μεγάλη ικανότητα των οικοδόμων της αρχαίας Ρώμης, η ανακάλυψη της οποίας θα μπορούσε να αποδειχθεί πολύτιμη για την ανάπτυξη νέων τσιμέντων με μη ρυπαντικά υλικά.
Η παραγωγή του σύγχρονου τσιμέντου είναι υπεύθυνη για την αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα περίπου κατά 7% ετησίως. Το σκυρόδεμα που χρησιμοποιείται από τους Ρωμαίους αντιθέτως περιέχει 45-55% από κομμάτια τούβλου και ηφαιστειακής τέφρας, και δημιουργείται σε θερμοκρασίες πολύ χαμηλότερες από τις τρέχουσες. Για το σκοπό αυτό, είπαν οι ερευνητές, η χρήση του μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα. ''Αν ενσωματώσουμε ένα σημαντικό ποσό από ηφαιστειακά πετρώματα στην παραγωγή τσιμέντου θα μπορούσαμε να μειώσουμε σημαντικά τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Επίσης αυξάνουμε την ανθεκτικότητα του υλικού, και την αντοχή του σε μηχανική καταπόνηση'', λένε οι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας Berkerley οι οποίοι διεξήγαγαν την μελέτη.

Oι Ιταλοί κατασκεύασαν το Διοικητήριο πριν από το 1933. Aρχιτέκτονάς του υπήρξε ο Florestano Di Fausto. 

Τα επιβλητικά τείχη του Αυρηλίου χτίστηκαν τον τρίτο αιώνα μ.Χ. έγιναν με την τεχνική opus testaceum, σκυρόδεμα με τούβλο 

Ο τρούλος του Πάνθεον, ξαναχτίστηκε από τον αυτοκράτορα Αδριανό μεταξύ 118 και 128 μ.Χ.

Το Κολοσσαίο και ιδίως τα εσωτερικά τοιχώματα χτίστηκαν από το σκυρόδεμα

Το κτίσμα της μεγάλης δεξαμενής από μπετόν της Αρχαίας Καμείρου

Αγορές του Τραϊανού στην Ρώμη έγιναν με την τεχνική opus latericium (σκυρόδεμα και τούβλο)

Τα μυστικά του ρωμαϊκού σκυροδέματος

Στρατιλινγίτης ένα ορυκτό που συναντάται επίσης σε πολλά ανάμικτα τσιμέντα,mindat.org

Τομή σκυροδέματος από την τσιμεντένια δεξαμενή της αρχαίας Καμείρου...

Γεωδίφης

Πηγές

1.Σύντομη περιγραφή των κτιριακών σχεδιασμών, κατασκευών και επεμβάσεων των Ιταλών στο νησί της Κω-Βασίλης Σ. Χατζηβασιλείου(Ιστορικός-Δικηγόρος)
2.Ιστοσελίδα εφημερίδας repubblica.it
3.''Ελληνικό μπετόν τριών χιλιετηρίδων - τεχνολογική έρευνα'' ,Δελτίο ΚΕΔΕ -Ευστάθιος Ευσταθιάδης (Γενικός διευθυντής Κέντρου Ερευνών Δημοσίων Έργων του Υπουργείου Δημοσίων Έργων)



Πηγή:
geodifhs.com