Mormântul Ceciliei Metella dezvăluie secrete despre rezistența betonului roman de-a lungul secolelor

Mormântul Ceciliei Metella în formă de turn, situat pe Via Appia Antica, în afara zidurilor antice ale Romei, a fost construit din beton, cărămidă și travertin, între 30 și 10 î.Hr.

În acea perioadă, arhitectura romană a înregistrat progrese majore în construcțiile de beton. Mormântul circular asemănător unui bloc de travertin este construit pe o fundație pătrată din beton cu agregat de piatră vulcanică. Înăuntru este o cameră de înmormântare conică cu o fereastră rotundă în tavan. Coridorul din beton cu cărămidă a fost printre primele din Roma, construit la cele mai înalte standarde ale vremii, notează The History Blog.

• Cele mai vechi urme de pași făcute de Homo sapiens datează de acum 153.000 de ani
• Petroglife sculptate în urmă cu 2.700 de ani au fost descoperite în Suedia

Mormântul este situat pe vârful nordic al fluxului de lavă Capo di Bove, camera inferioară a fost săpată în tefra depusă cu sute și mii de ani în urmă de erupția vulcanului Alban Hills.

Constructorii mormântului au folosit lava Capo di Bove pentru betonul, mortarul de cărămidă al structurii exterioare. Pentru coridor au folosit tefra din fulxul vulcanului Pozzolane Rosse, același agregat utilizat și pentru construcția zidurilor Pieței lui Traian, 120 ani mai tarziu.

Cum a rezistat betonul de-a lungul secolelor

Un nou studiu analizează probele de mortar prelevate din coridorul Mormântului Ceciliei Metella pentru a afla mai multe despre structura minerală a betonului, împlicit a longevității sale extraordinare.

Când au studiat mortarul folosit la Piața lui Traian, Jackson, Tamura și colegii lor au cercetat „lipiciul” mortarului,  prin faza de legare C-A-S-H (calciu-aluminiu-silicat-hidrat), împreună cu un mineral numit stratlingită. Cristalele de stratlingită blochează propagarea microfisurilor în mortar, împiedicându-le să se unească și să fractureze structura de beton.

Dar tefra folosită de romani pentru mormântul Cecilia Metella era mai bogată în leucit, care conținea mult potasiu. Din cauza apei de ploaie și a apei din subteran care a străbătut pereții mormântului secole la rând, leucita s-a dezolvat și a eliberat potasiul în mortar. În betonul modern, o astfel de inundație de potasiu ar crea geluri care ar duce la microfisurarea și deteriorarea structurii.

Cu toate acestea, în mormânt, potasiul s-a dizolvat și a reconfigurat faza de legare C-A-S-H. Seymour spune că tehnicile de microscopie cu raze X și spectroscopie le-au permis să exploreze modul în care s-a schimbat mortarul.

„Am văzut domenii C-A-S-H care au fost intacte după 2.050 de ani și unele care au fost divizate, din punct de vedere morfologic”, spune ea.

Admir Masic, profesor asociat de inginerie civilă și de mediu la Massachusetts Institute of Technology, spune că interfața dintre agregate și mortar a oricărui beton este fundamentală pentru durabilitatea structurii. În betonul modern, spune el, reacțiile alcalino-silice care formează geluri pot compromite interfețele chiar și a celui mai întărit beton.

Citește și: 

Descoperire la Bruges. Cripte pictate pentru înmormântare din secolul al XIV-lea

Bile misterioase din piatră, descoperite într-un mormânt antic. Cum ar fi fost folosite?

A fost descoperit mormântul unui rege urartian îngropat cu patru cai