2000 yıl önce Romalılar tarafından yapılan beton neden bugün kullanılandan daha güçlü?
Antik Roma’da yapıların inşasında kullanılan betondur. Opus caementicium çoğunlukla taş ve tuğla kırıklarının kireç harcı yahut pozzolana adı verilen volkanik bir taş ile karıştırılıp kalıba dökülmesiyle elde edilirdi.
Roma çimentosu (İng. Roman cement)veya roma betonu ayrıca, rengi nedeniyle “siyah çimento” ve hidrolik niteliği nedeniyle “su çimentosu” olarak adlandırılmaktadır.
Roma betonunun özellikleri ;
ortaya çıkışındaki süreçte söndürülmüş kireç ve temiz kum karışımı önemli bir özellik göstermektedir. Kum hızlı bir şekilde reaksiyona girdiği için sertleşerek kireç ile karıştırıldığında daha kuvvetli bir bağlayıcı özellik göstermektedir. Buna benzer kimyasal reaksiyon gösteren diğer malzemelerin arayışı içine giren Romalı inşaat ustaları, yüksek sıcaklıkta yanarak oluşmuş volkanik topraklardan da faydalanmışlardır. Bu toprak Vesuvius yanar dağının yakınlarında bugünkü Pozzuoli’de bulunan antik Kent Puteoli de keşfedilmiş pulvis puteolanus olarak bilinen Pozzolana maddesidir. Kireçle karıştırılmasına rağmen son derece gözeneklidir. Pozzolana bir tür kum olarak tanımlanırken yapılan bazı araştırma ve ölçümlere göre form olarak ve kimyasal bileşim olarak kum ile ortak bir özelliğinin bulunmadığı tespit edilmiştir.
Roma betonu, kimyası nedeniyle inanılmaz derecede güçlüdür. Günümüz betonu tipik olarak daha sonra su ve agrega (çakıl gibi) ile karıştırılan ‘Portland çimentosundan’ yapılır. Portland çimento esaslı beton zamanla bozulur. Onu daha güçlü hale getirmek için yapılan yaygın bir girişim, içine çelik takviye çubukları yerleştirmektir. Bu, betonunun yapabileceği her şeyin çok ötesinde, ‘çekme’ gücünü önemli ölçüde artırır.
Örneğin, Roma betonu, günümüzde yaygın olarak kullanılan bir otoyol üst geçit açıklığı için asla kullanılamaz. Bununla birlikte, çelik takviyenin önemli bir dezavantajı vardır: çelik paslanma. Bu sadece malzemeyi zayıflatmakla kalmaz, aynı zamanda betonda çatlaklara ve diğer zayıflıklara neden olarak genişler .
Dolayısıyla, Roma beton yapılarının binlerce yıl ayakta kalmasının nedenlerinden biri, Romalıların onu yalnızca “sıkıştırma” yöntemiyle kullanmaları, asla çekme yöntemi veya başka bir deyişle sütunlar, kemerler ve kubbeler gibi yapılar için asla kirişler gibi yatay elemanlarda kullanmamalarıdır. Beton sadece sıkıştırmada kullanıldığından, ne kadar fazla ağırlık taşırsa o kadar güçlü olur.
Roma betonunun bu kadar güçlü olmasının belki de en önemli nedeni, Portland çimentosu yerine ‘ puzolana ‘ külü ile yapılmasıdır. Pozzolana külü volkanik küldür ve Romalılar, puzolan esaslı betonun , özellikle deniz suyuyla karıştırılmışsa, yaşla birlikte daha da güçlenmesi konusunda inanılmaz şanslıydı. Bu, son zamanlarda Utah Üniversitesi’nde yapılan çalışmalarla gösterilmiştir. Şaşırtıcı bir şekilde, puzolan külünü deniz suyuyla karıştırmak, alüminli tobermorit denilen bir şey yaratır. , laboratuvarda yapmak gerçekten çok zor olan, ancak antik Roma betonunda bol bulunan ve betonun yaşla birlikte daha fazla kaya gibi büyümesine neden olan nadir silika bazlı bir mineral. Bu sadece sıradan beton yapıları güçlendirmekle kalmaz, aynı zamanda liman temelleri gibi su altı yapıları ile bir mucize gibi çalışır.
Puzolan sadece su altında sertleşmekle kalmaz, deniz suyu betonu sertleştirir, çünkü alüminli tobermorit aslında betonun içinde büyür , etrafında dönen deniz suyu sayesinde volkanik külü yavaş yavaş çözer ve bunlardan betonarme bir yapı geliştirmesi için boşluk verir. alüminli tobermoritin birbirine kenetlenen kristalleri. Sonuç olarak araştırmacılara göre: “Romalılar puzolan kullanarak kaya gibi bir beton yarattılar”.
Tabii ki, Almanya’nın Trier kentindeki Konstantin Bazilikası gibi Roma yapılarının etrafta kullanmak için deniz suyu yokken neden hala ayakta olduğu sorusunu akla getiriyor.Bunun , aşağıdaki grafikte görüldüğü gibi ”opus testaceum ”adı verilen bu tür yapılar için kullandıkları kalıp tekniği önemli bir etkendir.
İnşaatçıların iki ya da üç metre aralıklı iki tuğla ile duvar oluşturacakları ve daha sonra bu şekilde oluşturulan ‘form’ içine betonu (sadece minimum su ile karıştırılmış) beton karışını dökecekleri ve sıkıca sıkıştıracakları bir kalıp örneği.
On dokuzuncu yüzyılın sonuna doğru, yapı üretiminin dönüşüme uğradığı ve geleneksel üretim yöntemlerinin
yerini ucuz ve hızlı üretilen kopyalar almıştır.
Bu dönüşüm sürecinde öne çıkan bağlayıcılardan biri de Roma çimentosu olarak anılan doğal çimento olmuş ve özellikle Orta Avrupa ve İngiltere’de yaygın olarak kullanılmıştır. Türkiye ve İstanbul’da üretilmediği düşünülmekle birlikte, çeşitli etkileşim ve ithalat süreçleri ile ülkemize de geldiği ve örneğin Avusturya-Macarista İmparatorluğu’nda görüldüğü kadar yaygın olmamakla birlikte, zaman zaman kullanıldığı bilinmekte
ve örneklerle kanıtlanabilmektedir.
