მიუხეადავად მშენებლობის ტექნოლოგიების ბოლოდროინდელი განვითარებისა, თანამედროვე ცათამბჯენების სტრუქტურები, საშუალოდ, 50-დან 100 წლამდეა გათვლილი. ამ ვადის გასვლის შემდეგ, მათი გამოყენება უსაფრთხო აღარ არის და, ბუნებრივია, დანგრევაა რეკომენდებული.

მაგალითად, მე-20 საუკუნის პირველი ნახევრის მსოფლიოს ყველაზე მაღალი შენობა, ზინგერ ბილდინგი, 1908 წელს ააგეს, 60 წლის შემდეგ კი დაანგრიეს. ამჟამად მსოფლიოს უმაღლესი ნაგებობა დუბაიში მდებარე ბურჯ ხალიფაა. ექსპერტები ვარაუდობენ, რომ დაახლოებით 100 წელიწადში მისი დანგრევაც გახდება აუცილებელი.

რა თქმა უნდა, არ ვამბობთ იმას, რომ 100 წელი კონკრეტული ვადაა და თანამედროვე ნაგებობები მას ვერ გადააბიჯებენ. ბურჯ ხალიფამ ნამდვილად შეიძლება უფრო მეტ ხანს გაძლოს, თუმცა არქიტექტორების შეფასებით, თანამედროვე შენობების "სიცოცხლის" საშუალო ხანგრძლივობა 50-100 წელია.

ჩნდება კითხვა, როგორ მოაღწიეს დღემდე ძველი რომის დროს აშენებულმა ისეთმა სტრუქტურებმა, როგორებიც კოლოსეუმი (1951 წლის ასაკის), პანთეონი (1898 წლის ასაკის) და სხვა შენობები არიან? მეტიც, მრავალი თანამედროვე ნაგებობისგან განსხვავებით, მათ ასობით ქარიშხალს, მიწისძვრასა და ომს გაუძლეს.

რომაელებს არ ჰქონდათ მაღალტექნოლოგიური სამშენებლო ტექნიკა და ინვენტარი. მაშ, როგორ შექმნეს საოცრებები, რომლებმაც დღემდე მოაღწია? მკვლევრებს ამ კითხვაზე პასუხი უკვე აქვთ.

ისინი ამტკიცებენ, რომ რომაელებმა ყველაზე გამძლე და მტკიცე ბეტონის რეცეპტი შექმნეს, რომელიც დღეს ჩვენთვის მიუწვდომელია. მისი ცოდნა კი გამძლე ნაგებობების შექმნას ძალიან გაგვიმარტივებდა.

საიდუმლო ინგრედიენტი

მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის (MIT) კვლევა არ არის ერთადერთი, რომელიც რომაული საიდუმლოს ამოხსნას ცდილობს. წარსულში მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ რომაელები სამშენებლო მასალად ვულკანურ ფერფლს იყენებდნენ.

ვულკანური ფერფლი (პოცოლანი) მნიშვნელოვანი ინგრედიენტი იყო და მას ნეაპოლის მახლობლად, პოცუოლის რეგიონში მოიპოვებდნენ. პოცუოლიში მოპოვებული ფერფლი მშენებლობებზე მიჰქონდათ და იქ ბეტონში ამატებდნენ.

მიუხედავად ამისა, როგორც ჩანს, პოცოლანი საიდუმლოს მხოლოდ ერთ-ერთი ფრაგმენტია. ბეტონში შემჩნეულია უცნაური თეთრი გამაგრებებიც, რომელიც, მეცნიერების აზრით, ბეტონის ცუდად მორევის შედეგად უნდა გაჩენილიყო. ეს ახნსა თავდაპირველად ლოგიკური ჩანდა, რადგან ბეტონი სხვადასხვა მასალის გულმოდგინედ შერევის შედეგია. დღესდღეობით ჩვენ გვყავს სპეციალური ტექნიკა, რომელიც ბეტონს ურევს, თუმცა რომში ამას ადამიანები აკეთებდნენ.

როგორც აღმოჩნდა, მკვლევრები ცდებოდნენ.

"იდეა, თითქოს ეს თეთრი გამაგრებები სამუშაოს დაბალ დონეზე შესრულების შედეგი იყო, ყოველთვის მაწუხებდა. თუკი რომაელები შესანიშნავი სამშენებლო მასალის შექმნაზე ამდენ დროს ხარჯავდნენ, რატომ იქნებოდნენ უყურადღებოდ როცა საქმე ისეთ მარტივად საკონტროლებელ რამეს ეხებოდა, როგორიც ბეტონის მორევაა? ამას სხვა მიზეზი უნდა ჰქონდეს", — განაცხადა MIT-ის პროფესორმა ადმირ მასიკმა.

კირის გამაგრება — რომაული ბეტონის უპირატესობა

კვლევამ აჩვენა, რომ თეთრი სტრუქტურები სინამდვილეში კალციუმის ოქსიდის გამაგრებები იყო. ის ძალიან მშრალი და რეაქტიულია. დიდი ალბათობით, სხვა მასალებს მას ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე ურევდნენ.

მეცნიერები ამტკიცებენ, რომ გამძლე რომაულ ბეტონს ვულკანურ ფერფლთან ერთად, სწორედ კალციუმის ოქსიდი და მისი შერევის მაღალი ტემპერატურა ქმნიდა.

"ცხლად შერევის ბენეფიტი ორგვარია: პირველ რიგში, როცა ბეტონი გახურებულია, ეს იწვევს ქიმიურ პროცესებს, რომელიც ვერ მოხდებოდა, კირი სხვა მდგომარეობით რომ გამოგვეყენებინა. არ წარმოიქმნებოდა მაღალ ტემპერატურასთან დაკავშირებული ნაერთები, რომელიც ამ ბეტონის ერთ-ერთ მთავარ უპირატესობას წარმოადგენს. გარდა ამისა, მაღალი ტემპერატურა გამკვრივების დროს საგრძნობლად აჩქარებს და რეაქციები ამ დროს უფრო სწრაფია", — განაცხადა მასიკმა.

კვლევის ავტორებმა უძველესი რომაული ბეტონის ქიმიური შემადგენლობა და ნანოსტრუქტურა შეისწავლეს, რის საფუძველზეც აღმოაჩინეს, რომ კირის გამაგრებები ბეტონს თვითაღდგენის საშუალებას აძლევდა. როცა მცირე ზომის ბზარი ჩნდება, ეს თეთრი სიმაგრეები წყალთან შედიან რეაქციაში და კალციუმის კარბონატის რეკრისტალიზაციას იწვევენ, შესაბამისად ამ ნაპრალს ავსებენ.

მკვლევრებმა ეს მექანიზმი გატესტეს კიდეც. მათ შექმნეს რომაული და ჩვეულებრივი ბეტონის ნიმუშები, შემდეგ დაბზარეს ისინი, ბოლოს კი ბზარებს წყალი დაასხეს. ორი კვირის შემდეგ რომაულ ბეტონზე არსებული ბზარები აღარსად იყო, რის საპირისპიროდაც თანამედროვე მიდგომით შექმნილმა ბეტონმა საკუთარი თავის აღდგენა ვერ შეძლო.

თვითაღდგენისა და გამძლეობის მიღმა, რომაულ ბეტონს სხვა ბენეფიტებიც აქვს. მკვლევრები გვარწმუნებენ, რომ მისი გამოყენება ეკოლოგიისთვისაც სასარგებლო იქნება.

კვლევა ჟურნალ Science Advances-ში გამოქვეყნდა.