Neue archäologische Beweise von einer bemerkenswert erhaltenen römischen Baustelle in Pompeji haben bisherige Erkenntnisse darüber, wie die Antike ihren berühmten haltbaren Beton herstellte, auf den Kopf gestellt. Eine von MIT-Forschern durchgeführte Studie, die in Nature Communications veröffentlicht wurde, zeigt, dass römischer Beton nicht nur stark war, sondern auch selbstheilend war, dank der bewussten Verwendung von Branntkalk, der während des „Heißmischvorgangs“ gemischt wurde. Die Entdeckung bietet beispiellose Einblicke in eine Bautechnik, die es römischen Bauwerken ermöglichte, über Jahrtausende hinweg zu bestehen.
Der Durchbruch in Pompeji
Der Schlüssel zu dieser Offenbarung liegt in den Ruinen eines teilweise gebauten Hauses, das beim Ausbruch des Vesuvs im Jahr 79 n. Chr. verlassen wurde. Im Gegensatz zu typischen archäologischen Funden enthielt diese Stätte unberührte Baumaterialien, die zur Verwendung vorbereitet wurden, darunter sortierte Fliesen, recycelte Weinbehälter (Amphoren) und vor allem trockene Materialien, die auf die endgültige Mischung warteten. Diese einzigartige Konservierung ermöglichte es den Forschern, die Bestandteile des Betons zu untersuchen, *bevor sie mit Wasser kombiniert wurden – eine seltene Gelegenheit, die genauen chemischen Reaktionen zu verstehen, die daran beteiligt sind.
Heißmischen und Selbstheilung: Die wichtigsten Zutaten
Die Studie identifiziert mikroskopisch kleine Fragmente von Branntkalk (Kalziumoxid) als den entscheidenden Bestandteil. Wenn dem Branntkalk neben Vulkanasche (Puzzolan) Wasser zugesetzt wurde, kam es zu einer exothermen Reaktion, bei der Wärme entstand. Durch diese „Heißmischmethode“ entstand ein Beton, der sich grundlegend von modernen Rezepturen unterscheidet. Im resultierenden Material behielten ungelöste Kalkklasten ihre Reaktivität.
Wenn sich im Beton Risse bilden würden, würden diese Kalkklumpen mit Süßwasser reagieren und den Schaden wirksam heilen. Diese selbstheilende Eigenschaft erklärt, warum viele römische Bauwerke jahrhundertelange Belastungen und Witterungseinflüsse überstanden haben.
„Die winzigen Kalkklumpen waren nicht einfach ein Nebenprodukt des Herstellungsprozesses. Sie wurden absichtlich eingearbeitet, um die Langlebigkeit des Betons zu gewährleisten.“
Altes Wissen bestätigt
Historische Berichte von römischen Autoren wie Vitruv und Plinius dem Älteren hatten auf diese Technik hingewiesen, aber Wissenschaftler gingen zuvor davon aus, dass Vitruvs‘ Ratschläge zu Limette und Puzzolan nicht das Heißmischen beinhalteten. Die Beschreibung der Reaktion von Branntkalk mit Wasser durch Plinius den Älteren bestätigt jedoch den exothermen Prozess. Frühere Funde in Privernum in der Nähe von Rom hatten bereits auf das Vorhandensein von Kalkklasten hingewiesen, und Beobachtungen der Rissheilung in Bauwerken wie dem Grab von Caecilia Metella an der Via Appia stützten die Selbstheilungstheorie weiter.
Verbleibende Fragen und zukünftige Forschung
Obwohl die Entdeckung von Pompeji bahnbrechend ist, bleiben einige Fragen offen. Es ist unklar, wie weit verbreitet diese Heißmischmethode im Römischen Reich war. Die Römer produzierten auch minderwertigen Mörtel, wie Plinius der Ältere feststellte, was zeigt, dass die Qualitätskontrolle nicht immer konsistent war.
Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um festzustellen, ob diese Technik eine Reaktion auf häufige Erdbeben in der Region war und ob die Einbeziehung von Branntkalk ein bewusster Versuch war, Risse zu mildern. Die Identifizierung weiterer Beispiele von selbstheilendem Beton in anderen römischen Bauwerken wird für das Verständnis des vollen Ausmaßes dieser bemerkenswerten Ingenieursleistung von entscheidender Bedeutung sein.
Letztendlich bestätigt diese Studie, dass römischer Beton nicht nur außergewöhnlich langlebig war; Es wurde bewusst auf Langlebigkeit ausgelegt und ist damit ein Wunderwerk antiker Ingenieurskunst.
