De gamle romerne var fabelaktige ingeniører som bygde alt fra veier og akvedukter til havner og storslåtte bygninger. Mange av byggverkene er oppført i betong, og en del av dem er i forbløffende god stand selv om de ble bygd for omtrent to tusen år siden.
Et av dem er det antikke tempelet Pantheon, som ble oppført på Marsmarken i Roma rundt år 120 e.Kr.
Det spesielle med Pantheon, som siden 600-tallet har blitt brukt som kirke, er i tillegg til de verdensberømte linjene at det er utstyrt med verdens største uarmerte kuppel.
Og nettopp holdbarheten på kuppelen har ført til undring og fascinasjon blant ingeniører og forskere over hele verden.
For mens kuppelen er intakt etter omtrent to tusen år, vil moderne betongbygninger ofte begynne å slå sprekker og bli mer porøse etter bare noen tiår.
Gåte blir løst
En studie av betongen avslører til forskernes store begeistring hemmeligheten bak romernes eldgamle måte å framstille det solide byggematerialet på.
Et bilde av en betongprøve fra en arkeologisk utgraving ved Privernum i Italia viser kalkstein (rødt) i betongen. I tillegg består betongen blant annet av silisium (blått) og aluminium (grønt).
Den viser seg nemlig at betongen inneholder små hvite fragmenter av kalkstein, noe som skiller den fra moderne betong.
«Kalkstein finner man ikke i betong i dag, og derfor er det interessant å se på hvorfor det ble brukt den gangen», sier Admir Masic, som er miljøingeniør ved Massachusetts Institute of Technology i USA.
Sammen med forskere ved Harvard-universitetet og kolleger fra laboratorier i Sveits og Italia har ingeniørene fra Massachusetts brukt nærbilder i høy oppløsning og såkalt kjemisk kartlegging til å se nærmere på de små kalksteinsbitene.
Reparerer seg selv
Årsaken til betongens holdbarhet ligger i blandingsprosessen. Betongen ble nemlig varmet opp, noe som gjorde at de små kalksteinsbitene ble porøse.
Da oppsto det sprekker i betongen, noe som gjorde det mulig for vannet å reagere med den porøse kalken.
Og det er denne kalkmettede oppløsningen som ifølge forskerne krystalliserer seg og fyller sprekkene.
For å teste teorien har forskerne senere blandet betong etter de eldgamle oppskriftene, skadet betongen for til slutt å helle vann gjennom sprekkene.
Etter to uker var sprekkene fyllt ut, og vannet kunne ikke lenger trenge inn.
På bakgrunn av resultatene jobber forskerne nå for å gjøre den modifiserte betongen tilgjengelig på det åpne markedet.