چرا بتون های دوران روم باستان تا این اندازه مستحکم هستند؟

امپراطوری روم در حدود هزار سال پیش از بین رفت اما بتون سازه های عظیم آن ها هنوز بر جای مانده اند و خبری از سقوط آن ها نشده است. این سازه ها شامل پل ها و حتی سازه هایی می شود که سالیان سال در زیر دریا باقی مانده اند. در مقایسه با پل هایی که امروزه ساخته می شود و به اصطلاح «مدرن» هستند، استحکام پل های ساخته شده در دوران باستان یک راز ناشناخته است زیرا حتی مستحکم ترین پل های امروزی نیز در نهایت ۱۰۰ سال دوام خواهند آورد. چطور رومی ها توانسته اند چنین موفقیت غیر قابل باوری در عرصه ی ساخت و ساز بدست آورند؟ بنظر می رسد محققان اخیراً توانسته اند جواب این سوال را پیدا کنند.

بتون های امروزی از سیمان پرتلند ساخته می شوند که ترکیبی از سنگ آهک، گچ، خاک رس، ورق سنگ، شن، سنگ آهن و چند ترکیب دیگر است که با هم گرما داده شده و سپس به یک پودر بسیار ریز تبدیل می شود. در مقابل،رومی ها بتون خاص خود را از ترکیب خاکسترهای آتشفشانی با سنگ آهک و آب دریا که به تولید ساروج منتهی می شد و در نهایت ترکیب کردن آن با تکه هایی بزرگ از سنگ های آتشفشانی بدست می آوردند. محققان بر این باورند که رومی ها باید به خاطر بتون تا ابد مستحکم خود ممنون آب دریا باشند. امروزه هر گونه واکنش شیمیایی در بتون باعث انبساط و ایجاد شکاف در آن شده که از آن به عنوان «سرطان بتون» نام برده می شود.

اگر چه ورود آب دریا به بتون های رومیان نیز باعث می شد که در داخل آن ها واکنش های شیمایی رخ دهد اما این واکنش های شیمیایی در واقع استحکام بتون را افزایش می دادند. در طول سال ها، آب دریا بخش هایی از خاکسترهای آتشفشانی بتون را شسته و باعث می شود که مواد معدنی جدیدی مانند «فیلیپسیت» (phillipsite ) و تبرموریت (Al-tobermorite) جای آن ها را بگیرند. این مواد معدنی کریستال هایی را به شکل صفحات در هم قفل شده ایجاد می کنند که از بتون در برابر ترک خوردن در آینده محافظت می کنند.

اما اگر این بتون با یک هزار سال قدمت تا این اندازه مستحکم است چرا امروزه از آن استفاده نمی شود؟ دلیل تنها یک چیز است: نمی دانیم چطور آن را بسازیم! دستورالعمل تولید این بتون به طور کلی از بین رفته است اگر چه متون باقی مانده از دوران روم باستان اشارات مختصری به این روش ها داشته اند اما هیچ کس تاکنون دستورالعمل دقیق ساخت چنین بتونی را کشف نکرده است. شاید هم نوع خاصی از سنگ های آتشفشانی که رومی ها در ساخت بتون خود مورد استفاده قرار می دادند دلیل موفقیت این دستورالعمل بوده باشد. امروزه دسترسی ما به چنین سنگ هایی بسیار محدود است به همین دلیل مجبور شده ایم جایگزینی برای آن ها پیدا کنیم. شاید در این موضوع ما به اندازه ی رومی ها خوش شانس نبوده ایم.

البته این بدان معنا نیست که ساخت بتون مشابهی مانند آن چه که رومی ها می ساختند غیرممکن است. علاوه بر این به دلیل حجم بسیار زیادی از دی اکسید کربن که بتون های امروزی تولید می کنند و بدون در نظر گرفتن هزینه های بالای تولید بتون های امروزی، زمان آن رسیده که به طور جدی به دنبال یک روش جدید یا دستورالعمل کم هزینه و کم خطر برای ساخت بتون هایی مستحکم تر باشیم.