Σχεδόν 2.000 χρόνια μετά, πώς το Κολοσσαίο και το Πάνθεον στέκονται ακόμα όρθια παρά τους σεισμούς, τις πλημμύρες και τις πολεμικές συγκρούσεις;
Στο εσωτερικό του...
Κολοσσαίου από πέτρα και κονίαμα, οι επισκέπτες έχουν άφθονο χώρο για να φανταστούν το βρυχώμενο πλήθος των περισσότερων από 50.000 ατόμων που κάποτε συνέρρεε στην αρένα για εκδηλώσεις που κυμαίνονταν από αιματηρές μονομαχίες μέχρι χλιδάτες πομπές και αρματοδρομίες. Γνωστό και ως Φλαβικό Αμφιθέατρο, τα εγκαίνια του χώρου το 80 μ.Χ. περιελάμβαναν 100 συνεχόμενες ημέρες αγώνων και αίματος που λέγεται ότι περιλάμβαναν τη σφαγή περίπου 9.000 ζώων. Με ύψος τεσσάρων ορόφων και πλάτος 188 μέτρα στο ευρύτερο σημείο του, η οβάλ κατασκευή παραμένει το μεγαλύτερο αμφιθέατρο στον κόσμο.
Κατασκευασμένο περίπου 40 χρόνια αργότερα, το Πάνθεον στεγάζει έναν τρούλο που εντυπωσιάζει το μυαλό, ο οποίος εκτείνεται σε ύψος 43 μέτρων και καταλήγει σε ένα κυκλικό παράθυρο στην κορυφή του που μοιάζει με κόρη και είναι γνωστό ως oculus και πλημμυρίζει το εσωτερικό με φυσικό φως. Το όνομα Πάνθεον, που ειναι ελληνική λέξη, υποδηλώνει μια θρησκευτική λειτουργία, αλλά ορισμένοι ιστορικοί πιστεύουν ότι το μνημείο κατασκευάστηκε κυρίως για να αποτίσει φόρο τιμής στους Ρωμαίους αυτοκράτορες. Παρά τη φθορά του χρόνου, η εμβληματική ημισφαίρα παραμένει άθικτη και εξακολουθεί να είναι ο μεγαλύτερος θόλος από μη ενισχυμένο σκυρόδεμα στον κόσμο.
Όταν επρόκειτο να χτίσουν μεγάλα κτίρια, οι Ρωμαίοι ήξεραν σαφώς τι έκαναν. Σχεδόν 2.000 χρόνια μετά την κατασκευή τους, αυτές οι δύο τεράστιες και τεχνικά εκπληκτικές κατασκευές έχουν αντέξει σε σεισμούς, πλημμύρες και στρατιωτικές συγκρούσεις, ξεπερνώντας για πολύ την αυτοκρατορία που τις γέννησε και αποτελώντας φυσικές ενσαρκώσεις της διαρκούς επιρροής του ρωμαϊκού πολιτισμού σε ολόκληρο τον κόσμο.
Αλλά πώς κατάφερε η αρχαία Ρώμη να επιτύχει μια τόσο μνημειώδη, μακράς διάρκειας αρχιτεκτονική πριν από τόσο πολύ καιρό;
Οι μηχανικοί και οι επιστήμονες υλικών μελετούν ακόμη και σήμερα τις ρωμαϊκές κατασκευές και λένε ότι το μυστικό είναι ο συνδυασμός του ευφυούς σχεδιασμού με μια καινοτόμο συνταγή για το σκυρόδεμα, ένα εξαιρετικά ανθεκτικό και προσαρμόσιμο υλικό που εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε όλο τον κόσμο. Αν και οι Ρωμαίοι δεν εφηύραν το σκυρόδεμα, σίγουρα ανέβασαν τον πήχη για την οικοδόμηση με αυτό.
Κατασκευασμένο περίπου 40 χρόνια αργότερα, το Πάνθεον στεγάζει έναν τρούλο που εντυπωσιάζει το μυαλό, ο οποίος εκτείνεται σε ύψος 43 μέτρων και καταλήγει σε ένα κυκλικό παράθυρο στην κορυφή του που μοιάζει με κόρη και είναι γνωστό ως oculus και πλημμυρίζει το εσωτερικό με φυσικό φως. Το όνομα Πάνθεον, που ειναι ελληνική λέξη, υποδηλώνει μια θρησκευτική λειτουργία, αλλά ορισμένοι ιστορικοί πιστεύουν ότι το μνημείο κατασκευάστηκε κυρίως για να αποτίσει φόρο τιμής στους Ρωμαίους αυτοκράτορες. Παρά τη φθορά του χρόνου, η εμβληματική ημισφαίρα παραμένει άθικτη και εξακολουθεί να είναι ο μεγαλύτερος θόλος από μη ενισχυμένο σκυρόδεμα στον κόσμο.
Όταν επρόκειτο να χτίσουν μεγάλα κτίρια, οι Ρωμαίοι ήξεραν σαφώς τι έκαναν. Σχεδόν 2.000 χρόνια μετά την κατασκευή τους, αυτές οι δύο τεράστιες και τεχνικά εκπληκτικές κατασκευές έχουν αντέξει σε σεισμούς, πλημμύρες και στρατιωτικές συγκρούσεις, ξεπερνώντας για πολύ την αυτοκρατορία που τις γέννησε και αποτελώντας φυσικές ενσαρκώσεις της διαρκούς επιρροής του ρωμαϊκού πολιτισμού σε ολόκληρο τον κόσμο.
Αλλά πώς κατάφερε η αρχαία Ρώμη να επιτύχει μια τόσο μνημειώδη, μακράς διάρκειας αρχιτεκτονική πριν από τόσο πολύ καιρό;
Οι μηχανικοί και οι επιστήμονες υλικών μελετούν ακόμη και σήμερα τις ρωμαϊκές κατασκευές και λένε ότι το μυστικό είναι ο συνδυασμός του ευφυούς σχεδιασμού με μια καινοτόμο συνταγή για το σκυρόδεμα, ένα εξαιρετικά ανθεκτικό και προσαρμόσιμο υλικό που εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε όλο τον κόσμο. Αν και οι Ρωμαίοι δεν εφηύραν το σκυρόδεμα, σίγουρα ανέβασαν τον πήχη για την οικοδόμηση με αυτό.
Η έκχυση σκυροδέματος επέτρεψε στους Ρωμαίους αρχιτέκτονες να επιτύχουν σχεδόν οποιοδήποτε σχήμα μπορούσαν να φανταστούν, περιοριζόμενοι μόνο από την ικανότητά τους να κατασκευάσουν τις ξύλινες φόρμες που ήταν απαραίτητες για τη μορφοποίηση του βραχώδους πολτού. Αλλά οι αψίδες, οι θόλοι και οι θόλοι που αποτελούν υπογραφή των ρωμαϊκών κτιρίων δεν ήταν απλώς φαντασιώσεις.
Με τον μεγαλύτερο θόλο από μη ενισχυμένο σκυρόδεμα στον κόσμο, το Πάνθεον αποτελεί απόδειξη της ανωτερότητας των ρωμαϊκών τεχνικών δόμησης.
Οι υψηλότερες εκφράσεις του δομημένου περιβάλλοντος της Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας αντιμετωπίζουν τους σύγχρονους επισκέπτες με μια "μηχανική προσέγγιση", δήλωσε ο Renato Perucchio, μηχανολόγος μηχανικός στο Πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ στη Νέα Υόρκη. "Οι Ρωμαίοι πραγματοποίησαν εξελιγμένες αναλύσεις που τους οδήγησαν σε αυτά τα σχέδια, τα οποία στη συνέχεια εκφράστηκαν μέσω μιας εξαιρετικά προσεκτικής διαδικασίας κατασκευής".
Το σκυρόδεμα που συγκρατούσε αυτά τα σχέδια ήταν επίσης μοναδικό και βαθιά μελετημένο. Το ρωμαϊκό σκυρόδεμα χρησιμοποιούσε μια διαφορετική συνταγή από το σύγχρονο σκυρόδεμα και οι ερευνητές που μελετούν αυτό το αρχαίο υλικό λένε ότι τα συστατικά του φαίνεται να προικίζουν το υλικό με πρωτοφανή αντοχή στην υποβάθμιση.
Σήμερα, το περισσότερο σκυρόδεμα αποτελείται από τσιμέντο portland - έναν συνδυασμό πυριτικής άμμου, ασβεστόλιθου, πηλού, κιμωλίας και άλλων ορυκτών που ψήνεται γύρω στους 2.000C και θρυμματίζεται σε λεπτή σκόνη - και κομμάτια βράχου ή άμμου που ονομάζονται αδρανή. Η ανάμειξη των βραχωδών αδρανών, τα οποία ποικίλλουν σε μέγεθος από άμμο έως χαλίκι και μικρά κομμάτια πέτρας, με το τσιμέντο καθιστά το προκύπτον σκυρόδεμα ισχυρότερο και εξοικονομεί τσιμέντο. Τέλος, η προσθήκη νερού στο μείγμα σκυροδέματος πυροδοτεί μια χημική αντίδραση στο τσιμέντο που συνδέει αυτά τα στοιχεία μεταξύ τους. Ως επί το πλείστον, τα αδρανή στο σύγχρονο σκυρόδεμα επιλέγονται προσεκτικά ώστε να είναι όσο το δυνατόν πιο χημικά αδρανή. Η ιδέα είναι να αποφευχθεί οποιαδήποτε ανεπιθύμητη χημεία μόλις ολοκληρωθεί αυτή η αρχική αντίδραση, καθώς τυχόν πρόσθετες αντιδράσεις στην πορεία συνήθως ραγίζουν ή αποδυναμώνουν με άλλο τρόπο το σκυρόδεμα.
Το ρωμαϊκό σκυρόδεμα, από την άλλη πλευρά, είναι ένα απλούστερο μείγμα ασβέστη που παρασκευάζεται από το ψήσιμο και τη θραύση ασβεστολιθικών πετρωμάτων και, κυρίως, ηφαιστειακών πετρωμάτων διαφόρων τύπων, τα οποία υπήρχαν σε αφθονία στην περιοχή γύρω από τη Ρώμη. Σε αντίθεση με τα αδρανή που χρησιμοποιούνται στο σύγχρονο σκυρόδεμα, αυτά τα ηφαιστειακά υλικά που χρησιμοποιούσαν οι Ρωμαίοι είναι ιδιαίτερα αντιδραστικά και το σκυρόδεμα που προκύπτει παραμένει χημικά ενεργό για αιώνες μετά την πρώτη του σκλήρυνση.
"Τα τσιμέντα Πόρτλαντ στις μέρες μας δεν προορίζονται για να αλλάζουν χημικά, και αν αλλάξουν, αυτό συνήθως θα έχει άσχημο αποτέλεσμα", δήλωσε η Marie Jackson, γεωλόγος στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα, η οποία μελετά το ρωμαϊκό σκυρόδεμα εδώ και δεκαετίες. "Οι Ρωμαίοι ήθελαν το σκυρόδεμά τους να αντιδρά. Επέλεξαν ένα αδρανές που θα συνέχιζε να συμμετέχει στις διαδικασίες του σκυροδέματος με την πάροδο του χρόνου".
Σε αντίθεση με το σύγχρονο σκυρόδεμα, αυτή η συνεχιζόμενη αντιδραστικότητα επιτρέπει στο ρωμαϊκό σκυρόδεμα να γίνεται ισχυρότερο με την πάροδο του χρόνου. Αυτές οι μακροχρόνιες χημικές αντιδράσεις μπορούν να χρησιμεύσουν για την ενίσχυση των μικρών ρωγμών που συχνά σχηματίζονται μεταξύ των κομματιών των αδρανών και του συνδετικού τσιμέντου και να τις εμποδίσουν να διαδοθούν περαιτέρω. Αυτή η αναγεννητική ικανότητα, που καθίσταται δυνατή από τα αντιδραστικά ηφαιστειακά ορυκτά, είναι αυτό που επιτρέπει την τεράστια ικανότητα του ρωμαϊκού σκυροδέματος να αντέχει.
Οι σύγχρονες κατασκευές από σκυρόδεμα μπορεί να αντέξουν 100 χρόνια με συντήρηση, αλλά ορισμένες ρωμαϊκές κατασκευές έχουν επιβιώσει για 1.000 χρόνια ή και περισσότερο ουσιαστικά χωρίς βοήθεια
"Σίγουρα, μπορούμε να παράγουμε σκυρόδεμα με μεγαλύτερη αντοχή σε εφελκυσμό σήμερα, αλλά και τι έγινε;" δήλωσε ο Perucchio. "Οι σύγχρονες κατασκευές από σκυρόδεμα μπορεί να αντέξουν 100 χρόνια με συντήρηση, αλλά ορισμένες ρωμαϊκές κατασκευές επιβίωσαν για 1.000 χρόνια ή και περισσότερο ουσιαστικά χωρίς βοήθεια".
Το θαύμα της μηχανικής που είναι ο θόλος «πλημμυρίζει» το εσωτερικό του Πάνθεον με φυσικό φως
Αν και οι ερευνητές υποψιάζονταν εδώ και πολλά χρόνια ότι η προσθήκη ηφαιστειακών ορυκτών ήταν αυτή που έδινε στο ρωμαϊκό σκυρόδεμα τη δύναμη παραμονής του, μόλις το 2014 η Jackson και άλλοι αποκάλυψαν την ακριβή χημεία που εμπλέκεται. Στη μελέτη τους, δοκίμασαν ένα μείγμα σκυροδέματος που βασίστηκε σε αυτό που χρησιμοποιήθηκε στην κατασκευή των αγορών του Τραϊανού στη Ρώμη και παρατήρησαν την ανάπτυξη πλακοειδών κρυστάλλων ενός ορυκτού που ονομάζεται στρετλινγκίτης στις λεγόμενες "διεπιφανειακές ζώνες" μεταξύ των τεμαχίων του ηφαιστειακού πετρώματος και του τσιμέντου που συγκρατούσε το μείγμα. Οι ερευνητές έγραψαν ότι οι κρύσταλλοι αυτοί χρησίμευαν για την ενίσχυση αυτών των διεπιφανειακών ζωνών, οι οποίες είναι συνήθως ο πιο αδύναμος κρίκος στα σκυροδέματα που κατασκευάζονται με τσιμέντο πόρτλαντ, καθιστώντας το ρωμαϊκό σκυρόδεμα πιο ανθεκτικό στις ρωγμές.
Πρόσφατα, μια νέα μελέτη της Τζάκσον και άλλων που δημοσιεύθηκε το φθινόπωρο του 2021 υποδηλώνει ότι ο κρυσταλλικός στρατλινγκίτης δεν είναι το μόνο υποπροϊόν της συνεχούς αντιδραστικότητας του αρχαίου σκυροδέματος που το κρατάει γερό. Η ομάδα μελέτησε ένα δείγμα σκυροδέματος από τον ύψους 21 μέτρων κυλινδρικό τάφο μιας Ρωμαίας ευγενούς με το όνομα Caecilia Metella, ο οποίος κατασκευάστηκε γύρω στο 30 π.Χ. κοντά σε έναν αρχαίο ρωμαϊκό δρόμο, γνωστό ως Appian Way. Αυτό το σκυρόδεμα, όπως αποδείχθηκε, κατασκευάστηκε με τη χρήση ηφαιστειακών πετρωμάτων που περιείχαν πολλά από ένα πλούσιο σε κάλιο ορυκτό που ονομάζεται λευκίτης.
Κατά τη διάρκεια των 2.000 ετών που ακολούθησαν την κατασκευή του τάφου, η βροχή και τα υπόγεια ύδατα διέρρεαν στους τοίχους του τάφου και διέλυαν τον λευκίτη, απελευθερώνοντας το κάλιο του στο σκυρόδεμα. Στο σύγχρονο σκυρόδεμα, η πλημμύρα με κάλιο θα δημιουργούσε διογκούμενες πηκτές και θα προκαλούσε ρωγμές και φθορά.
Αλλά η Jackson και οι συνάδελφοί της βρήκαν αντίθετα ότι τα αντιδραστικά ηφαιστειακά ορυκτά στο ρωμαϊκό σκυρόδεμα διευκόλυναν ένα διαφορετικό αποτέλεσμα. Το διαλυμένο κάλιο κατέληξε να αναδιαμορφώνει τη χημική "κόλλα" που αποτελεί τη ραχοκοκαλιά του σκληρυμένου σκυροδέματος, η οποία διατήρησε και ενίσχυσε την αντοχή του υλικού παρά το γεγονός ότι περιείχε σημαντικά λιγότερο στρατλινγκίτη από ό,τι παρατήρησε η ομάδα στο σκυρόδεμα της αγοράς του Τραϊανού.
Όσον αφορά το γιατί η μακροζωία του ρωμαϊκού σκυροδέματος φαίνεται να έχει μια ελαφρώς διαφορετική εξήγηση σε αυτά τα δύο πλαίσια, η Linda Seymour, η οποία εργάστηκε για τη μελέτη ενώ ολοκλήρωνε το διδακτορικό της στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) στις ΗΠΑ, δήλωσε ότι εν μέρει "οι δομές αυτές βίωσαν διαφορετικά περιβάλλοντα, τα οποία στη συνέχεια οδήγησαν σε διαφορετικές χημικές διεργασίες". Η Seymour δήλωσε ότι οι διαφορές μπορούν επίσης να εξηγηθούν από "τις διαφορετικές χημικές συνθέσεις των αδρανών που χρησιμοποίησαν οι Ρωμαίοι - αλλά το κοινό νήμα είναι αυτή η συνεχής αντιδραστικότητα που έχει ως αποτέλεσμα μια μη καταστροφική αναδιαμόρφωση του σκυροδέματος με την πάροδο του χρόνου".
Η αγορά του Τραϊανού, ένα αρχαιολογικό συγκρότημα από κόκκινα τούβλα και σκυρόδεμα, περιγράφεται συχνά ως "το πρώτο εμπορικό κέντρο του κόσμου"
Η χημική ποικιλομορφία του ρωμαϊκού σκυροδέματος σημαίνει ότι δεν λειτούργησαν εξίσου καλά όλα όσα δοκίμασαν, αλλά στο Κολοσσαίο και στο Πάνθεον έχουμε δύο αδιάψευστες μαρτυρίες για την επιτυχία του υλικού.
Στο Κολοσσαίο, το σκυρόδεμα δεν είναι απαραίτητα ο πρωταγωνιστής της παράστασης, αλλά έχει διαδραματίσει αναπόσπαστο ρόλο στην επιβίωση της αρένας. Το πιο εξέχον υλικό στο Κολοσσαίο είναι ο ασβεστόλιθος τραβερτίνης, αλλά το σκυρόδεμα είναι αυτό που κρατάει ψηλά τις πολλές εμβληματικές αψίδες του αμφιθεάτρου. Ωστόσο, ίσως η σημαντικότερη συμβολή του σκυροδέματος στη μακροζωία του Κολοσσαίου να βρίσκεται εκτός οπτικού πεδίου.
"Δεν μπορείς να το δεις ως τουρίστας, αλλά ο λόγος που το Κολοσσαίο στέκεται ακόμα όρθιο είναι τα απίστευτα στιβαρά θεμέλια από σκυρόδεμα", δήλωσε η Τζάκσον. Αυτό το θεμέλιο από σκυρόδεμα είναι γεμάτο με πυκνά, βαριά αδρανή υλικά από πέτρα λάβας και έχει πάχος 12 μέτρα, πρόσθεσε. Χωρίς ένα τόσο ισχυρό, μακράς διαρκείας υλικό στα θεμέλιά του, το Κολοσσαίο θα είχε μετατραπεί εντελώς σε ερείπια από τους σεισμούς της περιοχής.
Στο εσωτερικό της ροτόντας του Πάνθεον, η απόσταση από το δάπεδο μέχρι την κορυφή του θόλου είναι σχεδόν ίδια με τη διάμετρο του θόλου που φτάνει τα 43 μέτρα!
Ο Perucchio είπε ότι αν ένας αρχιτέκτονας προσπαθούσε να χτίσει το Πάνθεον σήμερα, τα σχέδια θα απορρίπτονταν επειδή χωρίς ενίσχυση, όπως οι χαλύβδινες ράβδοι που χρησιμοποιούνται συνήθως στις σύγχρονες κατασκευές από σκυρόδεμα, ο θόλος θα παραβίαζε τον σύγχρονο κώδικα πολιτικής μηχανικής
Πολλά από τα μνημεία της Ρώμης έχουν ξεπεράσει κατά πολύ την αυτοκρατορία που τα έχτισε
"Ο θόλος δημιουργεί πολύ υψηλές εφελκυστικές τάσεις, ωστόσο στέκεται όρθιος εδώ και 19 αιώνες", δήλωσε ο Perucchio. "Από αυτό μπορείτε να βγάλετε ένα από τα δύο συμπεράσματα: είτε η βαρύτητα λειτουργούσε διαφορετικά στη ρωμαϊκή εποχή, είτε υπάρχει γνώση που έχουμε χάσει".
Εκτός από τη μοναδική χημεία του σκυροδέματός τους, οι Ρωμαίοι αρχιτέκτονες πίσω από το Πάνθεον χρησιμοποίησαν αμέτρητα τεχνάσματα για να επιτύχουν το όραμά τους. Δύο τέτοια τεχνάσματα στόχευαν στο να καταστήσουν τους τοίχους του θόλου όσο το δυνατόν πιο ελαφρούς.
Κατά τη διάρκεια της κατασκευής, το σκυρόδεμα από το οποίο αποτελείται η ημισφαιρική οροφή του κτιρίου έπρεπε να χυθεί από κάτω προς τα πάνω σε ξύλινα πλαίσια που σχημάτιζαν διαδοχικούς ομόκεντρους δακτυλίους. Αλλά για να απαλύνουν τις τεράστιες εφελκυστικές τάσεις που ανέφερε ο Perucchio, οι κατασκευαστές χρησιμοποίησαν προοδευτικά ελαφρύτερα ηφαιστειακά πετρώματα ως αδρανή όσο πλησίαζαν στην κορυφή του θόλου, καθώς και κάνοντας τους ίδιους τους τοίχους λεπτότερους.
Στο χαμηλότερο, ευρύτερο τμήμα του θόλου, το σκυρόδεμα περιέχει μεγάλους όγκους βαρέως βασάλτη για αντοχή και έχει πάχος περίπου 6 μέτρα. Αντίθετα, το τελευταίο στρώμα που περιβάλλει το ωοειδές χρησιμοποιεί αέρινη ελαφρόπετρα, η οποία είναι τόσο ελαφριά που επιπλέει στο νερό, ως αδρανές υλικό και έχει πάχος περίπου 2 μέτρα.
Το δεύτερο τέχνασμα μπορεί να παρατηρηθεί σε όλο το εσωτερικό του θόλου. Το καμπυλωτό εσωτερικό της οροφής καλύπτεται από κοίλα ορθογώνια σχήματα γνωστά ως κασέλες. Αυτά τα γεωμετρικά φέρετρα είναι μαγευτικά, αλλά δεν βρίσκονται εκεί απλώς για λόγους αισθητικής. Μείωσαν επίσης την ποσότητα του σκυροδέματος που απαιτείται για την κατασκευή του θόλου και τον έκαναν ελαφρύτερο, γεγονός που μείωσε την καταπόνηση των υλικών.
«Θεωρώ ότι είναι μία από τις πιο εξαιρετικά όμορφες κατασκευές που χτίστηκαν ποτέ»
"Το Πάνθεον είναι ένα μαγικό μέρος", δήλωσε ο Perucchio. "Έχω πάει εκεί αμέτρητες φορές, αλλά κάθε φορά γεμίζω με τεράστιο θαυμασμό για την αρχιτεκτονική και τη μηχανική που εμπλέκεται. Θεωρώ ότι είναι ένα από τα πιο εξαιρετικά όμορφα κτίσματα που έχουν κατασκευαστεί ποτέ".
Στο Πάνθεον, το σκυρόδεμα μπορεί να πέτυχε την πιο μεγαλειώδη μορφή του - ένα βιβλίο για την κατασκευή αυτή τη χαρακτηρίζει "θρίαμβο του σκυροδέματος" - αλλά ο Admir Masic, επιστήμονας υλικών στο ΜΙΤ και συν-συγγραφέας της μελέτης του 2021, δήλωσε ότι στον σύγχρονο κόσμο το σκυρόδεμα είναι "κάπως κακό", παρά όλα τα χρήσιμα και ακόμη και όμορφα πράγματα που μπορεί να κάνει. Αυτό συμβαίνει επειδή η παραγωγή του τσιμέντου πόρτλαντ που μπαίνει στο σημερινό σκυρόδεμα είναι υπεύθυνη για τουλάχιστον το 8% των παγκόσμιων εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα.
Η βαθιά θεμελίωση του Κολοσσαίου από σκυρόδεμα το προστάτευσε από τους σεισμούς της περιοχής
Οι Masic και Jackson μελετούν το ρωμαϊκό σκυρόδεμα με σκοπό να κάνουν το σημερινό σκυρόδεμα πιο φιλικό προς το περιβάλλον. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα του ρωμαϊκού σκυροδέματος, δήλωσε ο Masic, είναι ότι το συνδετικό υλικό του με βάση τον ασβέστη χρειάζεται να θερμανθεί μόνο στους 900C, ενώ το τσιμέντο πόρτλαντ πρέπει να ψηθεί στους 1.450C.
Αυτό και μόνο σημαίνει ότι το ρωμαϊκό σκυρόδεμα έχει τη δυνατότητα να προσφέρει τεράστια μείωση του αποτυπώματος άνθρακα της παραγωγής σκυροδέματος. Αλλά ο Masic δήλωσε ότι η μακροζωία του υλικού θα μπορούσε επίσης να μας επιτρέψει να αντικαθιστούμε τις υποδομές λιγότερο συχνά.
"Φανταστείτε ότι αρχίζουμε να κατασκευάζουμε υποδομές που διαρκούν 500 χρόνια αντί για 100 χρόνια και ότι προσθέτουμε την αυτοθεραπευτική ιδιότητα του ρωμαϊκού σκυροδέματος σε κάθε έργο που κάνουμε", δήλωσε ο Masic. "Μπορεί να πουλήσουμε λιγότερο σκυρόδεμα ως αποτέλεσμα, αλλά αυτό ακριβώς είναι το πρόβλημα στον σημερινό τρόπο λειτουργίας των υποδομών μας. Το να φτιάχνουμε πράγματα που διαρκούν περισσότερο είναι ίσως ο απλούστερος τρόπος για να βελτιώσουμε τη βιωσιμότητα".
Η Τζάκσον και οι συνεργάτες της εργάζονται σε ένα έργο ARPA-e του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ για την ανάπτυξη ενός σκυροδέματος που μοιάζει με το ρωμαϊκό, με στόχο τη δυνητική μείωση των εκπομπών που σχετίζονται με την παραγωγή και την εγκατάσταση του σκυροδέματος κατά 85% και τον τετραπλασιασμό της διάρκειας ζωής του.
Μεταξύ των μεγαλύτερων εμποδίων για την ευρύτερη υιοθέτηση της ρωμαϊκής συνταγής είναι ο μακρύς χρόνος ωρίμανσής του - μπορεί να χρειαστούν έως και έξι μήνες για να φτάσει σε πλήρη αντοχή, σε σύγκριση με τις 28 ημέρες του τυπικού σκυροδέματος - και η χαμηλότερη αντοχή του (ο Perucchio δήλωσε ότι είναι περίπου 10 φορές πιο αδύναμο από το σύγχρονο σκυρόδεμα), πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να αποτύχει σε ορισμένες βαριές σύγχρονες εφαρμογές.
Αλλά ο Masic δήλωσε ότι υπάρχουν τρόποι επιτάχυνσης της χημείας που εμπλέκεται στη διαδικασία σκλήρυνσης του ρωμαϊκού σκυροδέματος. Εργάζεται πάνω σε μια τεχνική που περιλαμβάνει την έγχυση ρωμαϊκού σκυροδέματος με διοξείδιο του άνθρακα, η οποία θα μπορούσε να επιτρέψει στο μείγμα να σκληρύνει σε λίγες ημέρες. "Δεν' χρειάζεται να αντιγράψουμε ακριβώς αυτό που έκαναν οι Ρωμαίοι", είπε, "αλλά όταν πρόκειται να κάνουμε το σκυρόδεμα πιο ανθεκτικό και πιο βιώσιμο, έχουν σαφώς κάποια πράγματα να μας διδάξουν".
Με τον μεγαλύτερο θόλο από μη ενισχυμένο σκυρόδεμα στον κόσμο, το Πάνθεον αποτελεί απόδειξη της ανωτερότητας των ρωμαϊκών τεχνικών δόμησης.
Οι υψηλότερες εκφράσεις του δομημένου περιβάλλοντος της Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας αντιμετωπίζουν τους σύγχρονους επισκέπτες με μια "μηχανική προσέγγιση", δήλωσε ο Renato Perucchio, μηχανολόγος μηχανικός στο Πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ στη Νέα Υόρκη. "Οι Ρωμαίοι πραγματοποίησαν εξελιγμένες αναλύσεις που τους οδήγησαν σε αυτά τα σχέδια, τα οποία στη συνέχεια εκφράστηκαν μέσω μιας εξαιρετικά προσεκτικής διαδικασίας κατασκευής".
Το σκυρόδεμα που συγκρατούσε αυτά τα σχέδια ήταν επίσης μοναδικό και βαθιά μελετημένο. Το ρωμαϊκό σκυρόδεμα χρησιμοποιούσε μια διαφορετική συνταγή από το σύγχρονο σκυρόδεμα και οι ερευνητές που μελετούν αυτό το αρχαίο υλικό λένε ότι τα συστατικά του φαίνεται να προικίζουν το υλικό με πρωτοφανή αντοχή στην υποβάθμιση.
Σήμερα, το περισσότερο σκυρόδεμα αποτελείται από τσιμέντο portland - έναν συνδυασμό πυριτικής άμμου, ασβεστόλιθου, πηλού, κιμωλίας και άλλων ορυκτών που ψήνεται γύρω στους 2.000C και θρυμματίζεται σε λεπτή σκόνη - και κομμάτια βράχου ή άμμου που ονομάζονται αδρανή. Η ανάμειξη των βραχωδών αδρανών, τα οποία ποικίλλουν σε μέγεθος από άμμο έως χαλίκι και μικρά κομμάτια πέτρας, με το τσιμέντο καθιστά το προκύπτον σκυρόδεμα ισχυρότερο και εξοικονομεί τσιμέντο. Τέλος, η προσθήκη νερού στο μείγμα σκυροδέματος πυροδοτεί μια χημική αντίδραση στο τσιμέντο που συνδέει αυτά τα στοιχεία μεταξύ τους. Ως επί το πλείστον, τα αδρανή στο σύγχρονο σκυρόδεμα επιλέγονται προσεκτικά ώστε να είναι όσο το δυνατόν πιο χημικά αδρανή. Η ιδέα είναι να αποφευχθεί οποιαδήποτε ανεπιθύμητη χημεία μόλις ολοκληρωθεί αυτή η αρχική αντίδραση, καθώς τυχόν πρόσθετες αντιδράσεις στην πορεία συνήθως ραγίζουν ή αποδυναμώνουν με άλλο τρόπο το σκυρόδεμα.
Το ρωμαϊκό σκυρόδεμα, από την άλλη πλευρά, είναι ένα απλούστερο μείγμα ασβέστη που παρασκευάζεται από το ψήσιμο και τη θραύση ασβεστολιθικών πετρωμάτων και, κυρίως, ηφαιστειακών πετρωμάτων διαφόρων τύπων, τα οποία υπήρχαν σε αφθονία στην περιοχή γύρω από τη Ρώμη. Σε αντίθεση με τα αδρανή που χρησιμοποιούνται στο σύγχρονο σκυρόδεμα, αυτά τα ηφαιστειακά υλικά που χρησιμοποιούσαν οι Ρωμαίοι είναι ιδιαίτερα αντιδραστικά και το σκυρόδεμα που προκύπτει παραμένει χημικά ενεργό για αιώνες μετά την πρώτη του σκλήρυνση.
"Τα τσιμέντα Πόρτλαντ στις μέρες μας δεν προορίζονται για να αλλάζουν χημικά, και αν αλλάξουν, αυτό συνήθως θα έχει άσχημο αποτέλεσμα", δήλωσε η Marie Jackson, γεωλόγος στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα, η οποία μελετά το ρωμαϊκό σκυρόδεμα εδώ και δεκαετίες. "Οι Ρωμαίοι ήθελαν το σκυρόδεμά τους να αντιδρά. Επέλεξαν ένα αδρανές που θα συνέχιζε να συμμετέχει στις διαδικασίες του σκυροδέματος με την πάροδο του χρόνου".
Σε αντίθεση με το σύγχρονο σκυρόδεμα, αυτή η συνεχιζόμενη αντιδραστικότητα επιτρέπει στο ρωμαϊκό σκυρόδεμα να γίνεται ισχυρότερο με την πάροδο του χρόνου. Αυτές οι μακροχρόνιες χημικές αντιδράσεις μπορούν να χρησιμεύσουν για την ενίσχυση των μικρών ρωγμών που συχνά σχηματίζονται μεταξύ των κομματιών των αδρανών και του συνδετικού τσιμέντου και να τις εμποδίσουν να διαδοθούν περαιτέρω. Αυτή η αναγεννητική ικανότητα, που καθίσταται δυνατή από τα αντιδραστικά ηφαιστειακά ορυκτά, είναι αυτό που επιτρέπει την τεράστια ικανότητα του ρωμαϊκού σκυροδέματος να αντέχει.
Οι σύγχρονες κατασκευές από σκυρόδεμα μπορεί να αντέξουν 100 χρόνια με συντήρηση, αλλά ορισμένες ρωμαϊκές κατασκευές έχουν επιβιώσει για 1.000 χρόνια ή και περισσότερο ουσιαστικά χωρίς βοήθεια
"Σίγουρα, μπορούμε να παράγουμε σκυρόδεμα με μεγαλύτερη αντοχή σε εφελκυσμό σήμερα, αλλά και τι έγινε;" δήλωσε ο Perucchio. "Οι σύγχρονες κατασκευές από σκυρόδεμα μπορεί να αντέξουν 100 χρόνια με συντήρηση, αλλά ορισμένες ρωμαϊκές κατασκευές επιβίωσαν για 1.000 χρόνια ή και περισσότερο ουσιαστικά χωρίς βοήθεια".
Το θαύμα της μηχανικής που είναι ο θόλος «πλημμυρίζει» το εσωτερικό του Πάνθεον με φυσικό φως
Αν και οι ερευνητές υποψιάζονταν εδώ και πολλά χρόνια ότι η προσθήκη ηφαιστειακών ορυκτών ήταν αυτή που έδινε στο ρωμαϊκό σκυρόδεμα τη δύναμη παραμονής του, μόλις το 2014 η Jackson και άλλοι αποκάλυψαν την ακριβή χημεία που εμπλέκεται. Στη μελέτη τους, δοκίμασαν ένα μείγμα σκυροδέματος που βασίστηκε σε αυτό που χρησιμοποιήθηκε στην κατασκευή των αγορών του Τραϊανού στη Ρώμη και παρατήρησαν την ανάπτυξη πλακοειδών κρυστάλλων ενός ορυκτού που ονομάζεται στρετλινγκίτης στις λεγόμενες "διεπιφανειακές ζώνες" μεταξύ των τεμαχίων του ηφαιστειακού πετρώματος και του τσιμέντου που συγκρατούσε το μείγμα. Οι ερευνητές έγραψαν ότι οι κρύσταλλοι αυτοί χρησίμευαν για την ενίσχυση αυτών των διεπιφανειακών ζωνών, οι οποίες είναι συνήθως ο πιο αδύναμος κρίκος στα σκυροδέματα που κατασκευάζονται με τσιμέντο πόρτλαντ, καθιστώντας το ρωμαϊκό σκυρόδεμα πιο ανθεκτικό στις ρωγμές.
Πρόσφατα, μια νέα μελέτη της Τζάκσον και άλλων που δημοσιεύθηκε το φθινόπωρο του 2021 υποδηλώνει ότι ο κρυσταλλικός στρατλινγκίτης δεν είναι το μόνο υποπροϊόν της συνεχούς αντιδραστικότητας του αρχαίου σκυροδέματος που το κρατάει γερό. Η ομάδα μελέτησε ένα δείγμα σκυροδέματος από τον ύψους 21 μέτρων κυλινδρικό τάφο μιας Ρωμαίας ευγενούς με το όνομα Caecilia Metella, ο οποίος κατασκευάστηκε γύρω στο 30 π.Χ. κοντά σε έναν αρχαίο ρωμαϊκό δρόμο, γνωστό ως Appian Way. Αυτό το σκυρόδεμα, όπως αποδείχθηκε, κατασκευάστηκε με τη χρήση ηφαιστειακών πετρωμάτων που περιείχαν πολλά από ένα πλούσιο σε κάλιο ορυκτό που ονομάζεται λευκίτης.
Κατά τη διάρκεια των 2.000 ετών που ακολούθησαν την κατασκευή του τάφου, η βροχή και τα υπόγεια ύδατα διέρρεαν στους τοίχους του τάφου και διέλυαν τον λευκίτη, απελευθερώνοντας το κάλιο του στο σκυρόδεμα. Στο σύγχρονο σκυρόδεμα, η πλημμύρα με κάλιο θα δημιουργούσε διογκούμενες πηκτές και θα προκαλούσε ρωγμές και φθορά.
Αλλά η Jackson και οι συνάδελφοί της βρήκαν αντίθετα ότι τα αντιδραστικά ηφαιστειακά ορυκτά στο ρωμαϊκό σκυρόδεμα διευκόλυναν ένα διαφορετικό αποτέλεσμα. Το διαλυμένο κάλιο κατέληξε να αναδιαμορφώνει τη χημική "κόλλα" που αποτελεί τη ραχοκοκαλιά του σκληρυμένου σκυροδέματος, η οποία διατήρησε και ενίσχυσε την αντοχή του υλικού παρά το γεγονός ότι περιείχε σημαντικά λιγότερο στρατλινγκίτη από ό,τι παρατήρησε η ομάδα στο σκυρόδεμα της αγοράς του Τραϊανού.
Όσον αφορά το γιατί η μακροζωία του ρωμαϊκού σκυροδέματος φαίνεται να έχει μια ελαφρώς διαφορετική εξήγηση σε αυτά τα δύο πλαίσια, η Linda Seymour, η οποία εργάστηκε για τη μελέτη ενώ ολοκλήρωνε το διδακτορικό της στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) στις ΗΠΑ, δήλωσε ότι εν μέρει "οι δομές αυτές βίωσαν διαφορετικά περιβάλλοντα, τα οποία στη συνέχεια οδήγησαν σε διαφορετικές χημικές διεργασίες". Η Seymour δήλωσε ότι οι διαφορές μπορούν επίσης να εξηγηθούν από "τις διαφορετικές χημικές συνθέσεις των αδρανών που χρησιμοποίησαν οι Ρωμαίοι - αλλά το κοινό νήμα είναι αυτή η συνεχής αντιδραστικότητα που έχει ως αποτέλεσμα μια μη καταστροφική αναδιαμόρφωση του σκυροδέματος με την πάροδο του χρόνου".
Η αγορά του Τραϊανού, ένα αρχαιολογικό συγκρότημα από κόκκινα τούβλα και σκυρόδεμα, περιγράφεται συχνά ως "το πρώτο εμπορικό κέντρο του κόσμου"
Η χημική ποικιλομορφία του ρωμαϊκού σκυροδέματος σημαίνει ότι δεν λειτούργησαν εξίσου καλά όλα όσα δοκίμασαν, αλλά στο Κολοσσαίο και στο Πάνθεον έχουμε δύο αδιάψευστες μαρτυρίες για την επιτυχία του υλικού.
Στο Κολοσσαίο, το σκυρόδεμα δεν είναι απαραίτητα ο πρωταγωνιστής της παράστασης, αλλά έχει διαδραματίσει αναπόσπαστο ρόλο στην επιβίωση της αρένας. Το πιο εξέχον υλικό στο Κολοσσαίο είναι ο ασβεστόλιθος τραβερτίνης, αλλά το σκυρόδεμα είναι αυτό που κρατάει ψηλά τις πολλές εμβληματικές αψίδες του αμφιθεάτρου. Ωστόσο, ίσως η σημαντικότερη συμβολή του σκυροδέματος στη μακροζωία του Κολοσσαίου να βρίσκεται εκτός οπτικού πεδίου.
"Δεν μπορείς να το δεις ως τουρίστας, αλλά ο λόγος που το Κολοσσαίο στέκεται ακόμα όρθιο είναι τα απίστευτα στιβαρά θεμέλια από σκυρόδεμα", δήλωσε η Τζάκσον. Αυτό το θεμέλιο από σκυρόδεμα είναι γεμάτο με πυκνά, βαριά αδρανή υλικά από πέτρα λάβας και έχει πάχος 12 μέτρα, πρόσθεσε. Χωρίς ένα τόσο ισχυρό, μακράς διαρκείας υλικό στα θεμέλιά του, το Κολοσσαίο θα είχε μετατραπεί εντελώς σε ερείπια από τους σεισμούς της περιοχής.
Στο εσωτερικό της ροτόντας του Πάνθεον, η απόσταση από το δάπεδο μέχρι την κορυφή του θόλου είναι σχεδόν ίδια με τη διάμετρο του θόλου που φτάνει τα 43 μέτρα!
Ο Perucchio είπε ότι αν ένας αρχιτέκτονας προσπαθούσε να χτίσει το Πάνθεον σήμερα, τα σχέδια θα απορρίπτονταν επειδή χωρίς ενίσχυση, όπως οι χαλύβδινες ράβδοι που χρησιμοποιούνται συνήθως στις σύγχρονες κατασκευές από σκυρόδεμα, ο θόλος θα παραβίαζε τον σύγχρονο κώδικα πολιτικής μηχανικής
Πολλά από τα μνημεία της Ρώμης έχουν ξεπεράσει κατά πολύ την αυτοκρατορία που τα έχτισε
"Ο θόλος δημιουργεί πολύ υψηλές εφελκυστικές τάσεις, ωστόσο στέκεται όρθιος εδώ και 19 αιώνες", δήλωσε ο Perucchio. "Από αυτό μπορείτε να βγάλετε ένα από τα δύο συμπεράσματα: είτε η βαρύτητα λειτουργούσε διαφορετικά στη ρωμαϊκή εποχή, είτε υπάρχει γνώση που έχουμε χάσει".
Εκτός από τη μοναδική χημεία του σκυροδέματός τους, οι Ρωμαίοι αρχιτέκτονες πίσω από το Πάνθεον χρησιμοποίησαν αμέτρητα τεχνάσματα για να επιτύχουν το όραμά τους. Δύο τέτοια τεχνάσματα στόχευαν στο να καταστήσουν τους τοίχους του θόλου όσο το δυνατόν πιο ελαφρούς.
Κατά τη διάρκεια της κατασκευής, το σκυρόδεμα από το οποίο αποτελείται η ημισφαιρική οροφή του κτιρίου έπρεπε να χυθεί από κάτω προς τα πάνω σε ξύλινα πλαίσια που σχημάτιζαν διαδοχικούς ομόκεντρους δακτυλίους. Αλλά για να απαλύνουν τις τεράστιες εφελκυστικές τάσεις που ανέφερε ο Perucchio, οι κατασκευαστές χρησιμοποίησαν προοδευτικά ελαφρύτερα ηφαιστειακά πετρώματα ως αδρανή όσο πλησίαζαν στην κορυφή του θόλου, καθώς και κάνοντας τους ίδιους τους τοίχους λεπτότερους.
Στο χαμηλότερο, ευρύτερο τμήμα του θόλου, το σκυρόδεμα περιέχει μεγάλους όγκους βαρέως βασάλτη για αντοχή και έχει πάχος περίπου 6 μέτρα. Αντίθετα, το τελευταίο στρώμα που περιβάλλει το ωοειδές χρησιμοποιεί αέρινη ελαφρόπετρα, η οποία είναι τόσο ελαφριά που επιπλέει στο νερό, ως αδρανές υλικό και έχει πάχος περίπου 2 μέτρα.
Το δεύτερο τέχνασμα μπορεί να παρατηρηθεί σε όλο το εσωτερικό του θόλου. Το καμπυλωτό εσωτερικό της οροφής καλύπτεται από κοίλα ορθογώνια σχήματα γνωστά ως κασέλες. Αυτά τα γεωμετρικά φέρετρα είναι μαγευτικά, αλλά δεν βρίσκονται εκεί απλώς για λόγους αισθητικής. Μείωσαν επίσης την ποσότητα του σκυροδέματος που απαιτείται για την κατασκευή του θόλου και τον έκαναν ελαφρύτερο, γεγονός που μείωσε την καταπόνηση των υλικών.
«Θεωρώ ότι είναι μία από τις πιο εξαιρετικά όμορφες κατασκευές που χτίστηκαν ποτέ»
"Το Πάνθεον είναι ένα μαγικό μέρος", δήλωσε ο Perucchio. "Έχω πάει εκεί αμέτρητες φορές, αλλά κάθε φορά γεμίζω με τεράστιο θαυμασμό για την αρχιτεκτονική και τη μηχανική που εμπλέκεται. Θεωρώ ότι είναι ένα από τα πιο εξαιρετικά όμορφα κτίσματα που έχουν κατασκευαστεί ποτέ".
Στο Πάνθεον, το σκυρόδεμα μπορεί να πέτυχε την πιο μεγαλειώδη μορφή του - ένα βιβλίο για την κατασκευή αυτή τη χαρακτηρίζει "θρίαμβο του σκυροδέματος" - αλλά ο Admir Masic, επιστήμονας υλικών στο ΜΙΤ και συν-συγγραφέας της μελέτης του 2021, δήλωσε ότι στον σύγχρονο κόσμο το σκυρόδεμα είναι "κάπως κακό", παρά όλα τα χρήσιμα και ακόμη και όμορφα πράγματα που μπορεί να κάνει. Αυτό συμβαίνει επειδή η παραγωγή του τσιμέντου πόρτλαντ που μπαίνει στο σημερινό σκυρόδεμα είναι υπεύθυνη για τουλάχιστον το 8% των παγκόσμιων εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα.
Η βαθιά θεμελίωση του Κολοσσαίου από σκυρόδεμα το προστάτευσε από τους σεισμούς της περιοχής
Οι Masic και Jackson μελετούν το ρωμαϊκό σκυρόδεμα με σκοπό να κάνουν το σημερινό σκυρόδεμα πιο φιλικό προς το περιβάλλον. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα του ρωμαϊκού σκυροδέματος, δήλωσε ο Masic, είναι ότι το συνδετικό υλικό του με βάση τον ασβέστη χρειάζεται να θερμανθεί μόνο στους 900C, ενώ το τσιμέντο πόρτλαντ πρέπει να ψηθεί στους 1.450C.
Αυτό και μόνο σημαίνει ότι το ρωμαϊκό σκυρόδεμα έχει τη δυνατότητα να προσφέρει τεράστια μείωση του αποτυπώματος άνθρακα της παραγωγής σκυροδέματος. Αλλά ο Masic δήλωσε ότι η μακροζωία του υλικού θα μπορούσε επίσης να μας επιτρέψει να αντικαθιστούμε τις υποδομές λιγότερο συχνά.
"Φανταστείτε ότι αρχίζουμε να κατασκευάζουμε υποδομές που διαρκούν 500 χρόνια αντί για 100 χρόνια και ότι προσθέτουμε την αυτοθεραπευτική ιδιότητα του ρωμαϊκού σκυροδέματος σε κάθε έργο που κάνουμε", δήλωσε ο Masic. "Μπορεί να πουλήσουμε λιγότερο σκυρόδεμα ως αποτέλεσμα, αλλά αυτό ακριβώς είναι το πρόβλημα στον σημερινό τρόπο λειτουργίας των υποδομών μας. Το να φτιάχνουμε πράγματα που διαρκούν περισσότερο είναι ίσως ο απλούστερος τρόπος για να βελτιώσουμε τη βιωσιμότητα".
Η Τζάκσον και οι συνεργάτες της εργάζονται σε ένα έργο ARPA-e του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ για την ανάπτυξη ενός σκυροδέματος που μοιάζει με το ρωμαϊκό, με στόχο τη δυνητική μείωση των εκπομπών που σχετίζονται με την παραγωγή και την εγκατάσταση του σκυροδέματος κατά 85% και τον τετραπλασιασμό της διάρκειας ζωής του.
Μεταξύ των μεγαλύτερων εμποδίων για την ευρύτερη υιοθέτηση της ρωμαϊκής συνταγής είναι ο μακρύς χρόνος ωρίμανσής του - μπορεί να χρειαστούν έως και έξι μήνες για να φτάσει σε πλήρη αντοχή, σε σύγκριση με τις 28 ημέρες του τυπικού σκυροδέματος - και η χαμηλότερη αντοχή του (ο Perucchio δήλωσε ότι είναι περίπου 10 φορές πιο αδύναμο από το σύγχρονο σκυρόδεμα), πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να αποτύχει σε ορισμένες βαριές σύγχρονες εφαρμογές.
Αλλά ο Masic δήλωσε ότι υπάρχουν τρόποι επιτάχυνσης της χημείας που εμπλέκεται στη διαδικασία σκλήρυνσης του ρωμαϊκού σκυροδέματος. Εργάζεται πάνω σε μια τεχνική που περιλαμβάνει την έγχυση ρωμαϊκού σκυροδέματος με διοξείδιο του άνθρακα, η οποία θα μπορούσε να επιτρέψει στο μείγμα να σκληρύνει σε λίγες ημέρες. "Δεν' χρειάζεται να αντιγράψουμε ακριβώς αυτό που έκαναν οι Ρωμαίοι", είπε, "αλλά όταν πρόκειται να κάνουμε το σκυρόδεμα πιο ανθεκτικό και πιο βιώσιμο, έχουν σαφώς κάποια πράγματα να μας διδάξουν".
