Roma Betonu Nedir?
Nüshet Çamuşoğlu / nushet@ekoyapidergisi.org
2000 yıldan daha uzun bir süre önce inşa edilen Roma su kemerleri hala faaliyettedir. Roma'daki Panteon 43,3 metre çapında, dünyadaki güçlendirilmemiş betondan yapılmış en büyük kubbe olmaya devam ediyor. Aynı zamanda on yıldan daha eski yapıların çöktüğünü görmek alışıldık bir durum değil. Roma yapılarının neden ayakta kaldığını anlamak dünyadaki birçok araştırmacı tarafından yapılan çalışmalara konu olmuş. Kıyı şeritleri veya sismik bölgeler gibi tehlikeli ortamlarda bile bu yapılar neden bozulmadan kalır? Tarihte kaybolmuş mucizevi bir malzeme veya yöntem mi var? Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) liderliğindeki uluslararası bir araştırmacı grubu, bu yapıların daha önce gözden kaçan bir kendi kendini iyileştirme kapasitesine ve gelecekte daha dayanıklı beton yapılar oluşturmak için sahip olabileceği potansiyel olarak büyük çevresel etkiye sahip olduğunu keşfederek bu sorulara ışık tuttu.
Sonuçlara Roma yakınlarındaki antik Privernum kentinin duvarındaki bir Roma betonu örneğinin X-ışını teknolojileri kullanılarak mikroskobik analiz yoluyla ulaşıldı. Bu Roma betonunun bileşimi hakkında zaten bilinenleri vurguladı; volkanik tüf ve diğer kaba agregalar, kireç ve puzolana (Vezüv yanardağı yakınlarındaki Pozzuoli kasabasının adını taşıyan volkanik külde bulunan bir malzeme) bazlı bir harçla birbirine bağlanmış. Analiz ayrıca daha önce dikkat edilmiş, ancak özensiz bir karıştırma işlemine veya düşük kaliteli ham maddelere "kireç klastları" adı verilen küçük beyaz mineralleri de vurguladı. Bu yeni çalışmanın öne sürdüğü nokta betona daha önce tanınmayan bir kendi kendini iyileştirme kapasitesi veren şeyin bu zararsız beyaz topaklar olduğudur.
Analiz ilk beton karışımında ham madde olarak bulunmayan farklı kalsiyum karbonat formlarını ortaya çıkardı. Araştırma sonuçlarının önerdiği nokta bu kireç kırıntılarının aslında beton karışımı içinde kolayca kırılabilir ve reaktif bir kalsiyum kaynağı olduğudur. Yapı çatladığında ve su nüfuz ettiğinde (ve bu genellikle daha fazla kireç tabakasının olduğu yerlerde meydana gelir), doymuş bir kalsiyum çözeltisi oluşturan kimyasal bir reaksiyon meydana gelir. Kalsiyum karbonat olarak kristalleşir ve çatlakları hızla doldurur, pozzolan ile reaksiyona girer ve malzemeyi daha da güçlendirir. Başka bir deyişle parçaların içindeki çatlakların kendiliğinden ve süresiz olarak meydana gelen kendi kendini iyileştirme reaksiyonu var.
Lakin araştırmacılara göre bu kimyasal süreç ancak bu yapıların üretilme şekli nedeniyle gerçekleşiyor. Şu anda beton üretim sürecini sönmemiş kirecin diğer bileşenlere eklenmeden önce suyla karıştırılmadığına dikkat çekiyorlar. Bunun yerine "sıcak karıştırma" yönteminin kullanılması ihtimaldir. Bu da sönmemiş kirecin su eklenmeden önce kül ve agregalarla karıştırıldığı anlamına gelir.
Bu bulgularla bilim insanları aynı kendi kendini iyileştirme özelliklerine sahip modern betonların oluşturulmasında bu yöntemleri kullanmayı planlıyor. Onlara göre bu "kendi kendini iyileştirme işlevlerinin dahil edilmesiyle betonun ömrünü uzatmak için çimentonun karbon ayak izini azaltma yöntemi gereklidir. Neticede toplam küresel sera gazı emisyonlarının %8'ine kadarını oluşturur. Ortaya çıkan uzatılmış kullanım ömrü, kapsamlı onarım ihtiyacındaki azalma ile birleştiğinde, çevresel etkiyi azaltabilir ve modern çimentolu yapıların ekonomik yaşam döngüsünü iyileştirebilir.