ENGINEERINGNET -- Beton is één van de meest gebruikte bouwmaterialen ter wereld en bij de productie komt veel CO2 vrij.
Onderzoek van het Amerikaanse Berkeley Lab naar een 2.000 jaar oude golfbreker in de Middellandse Zee toont aan dat de Romeinen maar een fractie van de energie nodig hadden om beton te maken dan tegenwoordig het geval is.
Ook is dit Romeinse beton veel duurzamer. Het onderzoek werd verricht in de oude haven van Baiae in de baai van Napels, gelegen in Italië.
Modern beton is gebaseerd op Portland cement, die het als een soort van supersterk lijm bij elkaar houdt. Dit cement is alleen te maken door bij een temperatuur van 1.450° C een mengsel van kalksteen en klei te verhitten. Bij dit proces komt veel CO2 vrij.
De Romeinen gebruikten voor gewoon beton een mengsel met veel minder kalksteen en vulkanisch gesteente dat bij lagere temperaturen werd verhit, namelijk 900° C.
Voor onderwaterstructuren maakten zij een mengsel van kalksteen met vulkanische as. Zodra dit mengsel met zeewater in contact komt, reageren de watermoleculen met het as. Deze heel warme chemische reactie zorgt ervoor dat het mengsel bindt.
Het geheime ingrediënt is aluminium-rijke puzzolaanaarde. Dit onderzoek toonde door middel van röntgenstralen voor de eerste keer aan dat dit gebruik leidt tot kristallijne structuren die veel stabieler zijn dan degene die in Portland cement aanwezig zijn. De aluminium deeltjes zorgen namelijk voor een grotere stijfheid van het geheel.
Teamleider van het onderzoek, professor Paulo Monteiro, stelt dat er nu gebouwen worden ontworpen met een levensduur van 100 tot 120 jaar, terwijl de Romeinse structuren na 2.000 jaar nog bestand zijn tegen woelig zeewater.
De onderzoekers schatten in dat 40% van het Portland cement met dit type vervangen kan worden. Saudi-Arabië heeft onder meer grote voorraden puzzolaanaarde.
(LH)
