Romeins beton, in het Latijn opus caementicium genoemd, werd gebruikt vanaf het einde van de Romeinse Republiek tot aan het einde van het Romeinse Rijk. Het werd gebruikt voor de bouw van monumenten, grote gebouwen en infrastructuur zoals wegen en bruggen. De kwaliteit van het beton was uitstekend en de gebouwen en monumenten die vandaag de dag nog overeind staan, getuigen van de sterkte van hun constructie!
Beton werd gewoonlijk bedekt omdat betonnen muren als onesthetisch werden beschouwd. Romeinse bouwers bedekten de muren van gebouwen met stenen of kleine vierkante tufsteenblokken die vaak prachtige patronen vormden. Betonnen gebouwen van baksteen waren gebruikelijk in Rome, vooral na de grote brand in 64 n.Chr.
Romeinse betonformule
Romeins beton of opus caementicium werd aan het eind van de 3e eeuw v.Chr. uitgevonden toen bouwers vulkanisch stof, pozzolana genaamd, toevoegden aan mortel die bestond uit een mengsel van kalk of gips, stukjes baksteen of rots en water.
CC-BY-2.0
Beton werd gemaakt door met water te mengen: 1) een toeslagstof bestaande uit stukken rots, keramische tegels, stukken baksteen van eerder gesloopte constructies, 2) vulkanisch stof (pozzolana genaamd) en 3) gips of kalk. Gewoonlijk was het mengsel een verhouding van 1 deel kalk voor 3 delen vulkanische as. Pozzolana bevatte zowel kiezelzuur als aluminiumoxide en veroorzaakte een chemische reactie die de samenhang van de mortel versterkte.
Er waren vele variaties van beton en Rome kende zelfs de Betonrevolutie die de vooruitgang in de samenstelling van beton vertegenwoordigde en de bouw van indrukwekkende monumenten zoals het Pantheon mogelijk maakte. Romeinse bouwers ontdekten bijvoorbeeld dat door vermalen terracotta aan de mortel toe te voegen, een waterdicht materiaal ontstond dat vervolgens kon worden gebruikt bij regenbakken en andere constructies die aan regen of water waren blootgesteld.
Romeinen beheersten onderwaterbeton tegen het midden van de 1e eeuw n.Chr. De stad Caesarea geeft ons een indrukwekkend voorbeeld van Romeinse bouwkunst. De productietechniek was ongelooflijk: het mengsel bestond uit één deel kalk voor twee delen vulkanische as, en het werd in vulkanisch tufsteen of kleine houten kisten gedaan. Het zeewater hydrateerde vervolgens de kalk en veroorzaakte een hete chemische reactie die het beton verhardde.
De haven van Caesarea vroeger en nu – Robert Teringo, National Geographic Society
Was Romeins beton beter dan modern beton?
Er wordt wel beweerd dat het beton dat de Romeinen gebruikten van betere kwaliteit was dan het beton dat vandaag de dag wordt gebruikt. Recent onderzoek van Amerikaanse en Italiaanse wetenschappers heeft aangetoond dat het beton dat werd gebruikt om Romeinse havens in het Middellandse-Zeegebied te maken, resistenter was dan modern beton (bekend als portlandcement).
Het produktieproces was drastisch anders. Portlandcement wordt gemaakt door klei en kalksteen bij hoge temperaturen te verhitten (er worden ook verschillende additieven toegevoegd), terwijl de Romeinen vulkanische as gebruikten en een veel kleinere hoeveelheid kalk die bij lagere temperaturen werd verhit dan de moderne methoden.
Zo zijn de Romeinse havens vandaag de dag nog intact na 2000 jaar golfslag op de golfbrekers van de havens, terwijl portlandbeton na minder dan 50 jaar zeeslag begint te eroderen. Het beton uit het oude Rome had ook buigeigenschappen die Portland beton niet heeft vanwege de kalk en vulkanische as, hetgeen verklaart waarom het niet na enkele tientallen jaren scheurt.
Ongelooflijke feiten over Romeins beton
- Gewapend beton (gewapend met stalen wapening) bestond niet. Daardoor gingen gebouwen langer mee omdat ze geen last hadden van staalcorrosie.
- Pozzolana (afkomstig van vulkanisch stof) maakte het beton beter bestand tegen zout water dan ons hedendaagse beton.
- Verbazingwekkend genoeg ging bij de val van het Romeinse Rijk de knowhow voor het maken van beton verloren. Het werd pas vele eeuwen later herontdekt in 1710 door een Franse ingenieur. Zijn formule is nog steeds de basisformule die vandaag wordt gebruikt om portlandcementbeton te maken.