Δύο χιλιάδες χρόνια μετά την κατασκευή των πρώτων ρωμαϊκών λιμανιών αποκαλύπτεται η μυστική συνταγή του ανθεκτικού, εύκολου στη χρήση ...
Δύο χιλιάδες χρόνια μετά την κατασκευή των πρώτων ρωμαϊκών λιμανιών αποκαλύπτεται η μυστική συνταγή του ανθεκτικού, εύκολου στη χρήση και περιβαλλοντικά φιλικού ρωμαϊκού τσιμέντου, που έφερε επανάσταση στις κατασκευές της εποχής.
«Η Ρωμαϊκή Αυτοκρατορία δεν θα υπήρχε χωρίς μεγάλα λιμάνια. Τα βασικά αγαθά, όπως το σιτάρι, το μάρμαρο ή η πέτρα έπρεπε να μεταφερθούν με πλοία» λέει ο Tζον Όλεσον, καθηγητής ελληνικών και ρωμαϊκών σπουδών στο Πανεπιστήμιο της Βικτώριας του Καναδά, και επικεφαλής μιας διεθνούς ομάδας επιστημόνων που μελετά το κατασκευαστικό υλικό που χρησιμοποίησαν οι Ρωμαίοι για να χτίσουν τα λιμάνια της αυτοκρατορίας τους στη Μεσόγειο. Από τις ακτές της Ιταλίας μέχρι την Αλεξάνδρεια της Αιγύπτου, και έως την Παράλιο Καισάρεια του Ισραήλ, δεκάδες λιμάνια της Μεσογείου φαίνεται να έχουν χτιστεί με το ίδιο ακριβώς υλικό, ένα μείγμα ηφαιστειακής τέφρας από τον κόλπο της Νάπολης στην Ιταλία αναμεμειγμένη με ασβέστη και θαλασσινό νερό.
«Η πρώτη ερώτηση που έπρεπε να απαντήσουμε ήταν: Πώς είναι δυνατό αυτό το υλικό να έχει επιβιώσει άθικτο για 2.000 χρόνια μέσα στο θαλασσινό νερό;» λέει η Μαρί Τζάκσον, ερευνήτρια στο Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϊ, μέλος της παραπάνω ερευνητικής ομάδας και υπεύθυνη για τη μελέτη της σύστασης του ρωμαϊκού σκυροδέματος. Η Τζάκσον, προσπαθώντας να ανακαλύψει τι είναι αυτό που διαφοροποιεί το κατασκευαστικό υλικό των Ρωμαίων από το σκυρόδεμα που χρησιμοποιούμε σήμερα στα λιμάνια, η διάρκεια ζωής του οποίου δεν ξεπερνά συνήθως τα 100 χρόνια, έψαξε για απαντήσεις, στην ουσία εκείνη που λειτουργεί σαν κόλλα κρατώντας ενωμένα τα διαφορετικά συστατικά του μείγματος, το γνωστό μας τσιμέντο. Όπως αναφέρουν οι ερευνητές στα ευρήματά τους, που δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στα επιστημονικά περιοδικά Journal of the American Ceramic Society και American Mineralogist, το ρωμαϊκό τσιμέντο περιέχει ενώσεις αλουμινίου.
«Το αλουμίνιο προέρχεται από την ηφαιστειακή τέφρα και πιστεύουμε ότι αυτό δίνει στο υλικό την ικανότητα να παραμένει σε ισορροπία με το θαλάσσιο περιβάλλον και να διατηρείται», όπως λέει η Μαρί Τζάκσον. Η ομάδα του Μπέρκλεϊ ανακάλυψε επίσης ότι κατά τον σχηματισμό του ρωμαϊκού σκυροδέματος γίνεται μια αντίδραση που παράγει την ουσία Al-tobermorite, στην οποία, σύμφωνα με τους ερευνητές, κρύβεται η συνταγή της επιτυχίας αυτού του υλικού, η αντοχή του στον χρόνο.
Περιβαλλοντικά φιλικό
Παρά τα πλεονεκτήματα του ρωμαϊκού σκυροδέματος η επιστημονική κοινότητα φαίνεται, στην πλειοψηφία της, ικανοποιημένη από τα κατασκευαστικά υλικά που χρησιμοποιούνται σήμερα ευρέως στα λιμενικά έργα. «Το σύγχρονο σκυρόδεμα μας καλύπτει πλήρως» λέει ο καθηγητής Ακτομηχανικής και Λιμενικών Έργων στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Θεοφάνης Καραμπάς. «Δεν έχει φανεί η ανάγκη να ανακατασκευάσουμε το υλικό των Ρωμαίων» αναφέρει ο διευθυντής του Εργαστηρίου Λιμενικών Εργων του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου, καθηγητής Κωνσταντίνος Μουτζούρης, προσθέτοντας ότι «το τσιμέντο άλλωστε είναι ένα σχετικά σύγχρονο υλικό και δεν έχουμε δει ακόμα τα εμφανή σημάδια γηράνσεώς του».
Παρ’ όλα αυτά, σύμφωνα με τους ερευνητές του Πανεπιστημίου του Μπέρκλεϊ, η παραγωγή τσιμέντου σήμερα ευθύνεται για το 7% των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, κάτι που δεν προκαλεί έκπληξη, αφού κάθε χρόνο παράγονται παγκοσμίως πάνω από 25 δισεκατομμύρια τόνοι. «Μόνο νερό χρησιμοποιούμε σε μεγαλύτερες ποσότητες» τονίζει ο καθηγητής Όλεσον.
Σήμερα, για να κατασκευαστεί το τσιμέντο, η πρώτη ύλη χρειάζεται να θερμανθεί σε θερμοκρασίες που φτάνουν τους 1.450 βαθμούς Κελσίου. Στη συνέχεια προστίθεται άμμος, χαλίκια και νερό, ενώ τέλος η κατασκευή ενισχύεται με ατσάλι. Αντίθετα, στο ρωμαϊκό σκυρόδεμα η ηφαιστειακή τέφρα προστέθηκε στο μείγμα ακριβώς όπως συλλέχτηκε από τη φύση, ενώ για τις μικρές ποσότητες ασβέστη που χρησιμοποιήθηκαν, ο ασβεστόλιθος ψήθηκε σε θερμοκρασία που δεν ξεπερνά τους 900 βαθμούς Κελσίου. Οι Ρωμαίοι κατασκεύαζαν ξύλινα καλούπια, τα βύθιζαν στη θάλασσα, και μέσα σε αυτά έριχναν την τέφρα και τον ασβέστη, αφήνοντας το θαλασσινό νερό να μπει από τις σχισμές της ξύλινης κατασκευής και να «δέσει» τα υλικά. «Η σημαντικότερη συνεισφορά αυτής της έρευνας είναι ότι μέτρησαν το περιβαλλοντικό κόστος των σημερινών τσιμέντων, το οποίο είναι πολύ υψηλό σε σχέση με αυτό των Ρωμαίων» λέει ο καθηγητής Θαλάσσιας Υδραυλικής και Λιμενικών Εργων του ΕΜΠ, Κωνσταντίνος Μέμος.
Δείγματα από αρχαία λιμάνια του Αιγαίου
Ανάμεσα στα έντεκα λιμάνια που μελέτησε η διεθνής ερευνητική ομάδα ήταν και το Ρωμαϊκό λιμάνι της Χερσονήσου στην Κρήτη, το μοναδικό μέχρι στιγμής ελληνικό λιμάνι στο οποίο έχει ανακαλυφθεί η χρήση ρωμαϊκού σκυροδέματος. «Το σκυρόδεμα που χρησιμοποιήθηκε στη Χερσόνησο είναι κάπως διαφορετικό από αυτό των υπολοίπων λιμανιών της Μεσογείου, είναι πιο πορώδες» λέει η δρ Τζάκσον, εξηγώντας ότι ενώ στο μείγμα χρησιμοποιήθηκε πράγματι ηφαιστειακή τέφρα από τον κόλπο της Νάπολης και συγκεκριμένα από την περιοχή Ποτσουόλι, οι ποσότητες ασβέστη ήταν μικρότερες. «Ο ασβέστης, από τότε, αποτελούσε το ακριβότερο υλικό. Ιστορικές πηγές αναφέρουν ότι πολλά κτίρια των Ρωμαίων κατέρρεαν επειδή οι κατασκευαστές “έκλεβαν” στον ασβέστη. Δεν είναι μόνο σύγχρονο το φαινόμενο» συμπληρώνει ο καθηγητής Όλεσον.
«Παρουσιάζει ενδιαφέρον το γεγονός ότι δεν απαντάται συχνά το ρωμαϊκό σκυρόδεμα στις ελληνικές παράκτιες περιοχές» αναφέρει ο ίδιος, εξηγώντας ότι κάτι τέτοιο πιθανόν να οφείλεται στο γεγονός ότι τον 1ο αιώνα π.Χ. στον ελληνικό χώρο υπήρχαν ήδη λιμάνια χτισμένα με ογκόλιθους, ενώ την ίδια στιγμή το Αιγαίο έχει πολλά φυσικά λιμάνια, με αποτέλεσμα να καλύπτονται οι ανάγκες των Ρωμαίων.
Μετά το τέλος του 6ου αιώνα π.Χ. τα λιμάνια του Αιγαίου αρχίζουν να είναι χτιστά, περιγράφει ο αρχαιολόγος της Εφορείας Εναλίων Αρχαιοτήτων, Θεοτόκης Θεοδούλου. «Μέχρι τότε τα σκάφη ήταν αγωγά, μετέφεραν δηλαδή πολεμιστές, και στη συνέχεια τα έσερναν μέχρι την ακτή. Στο τέλος όμως του 6ου αιώνα π.Χ. τελειοποιείται η τριήρης σαν πολεμικό σκάφος και υπάρχει ανάγκη να τις προστατεύσουν» λέει ο κ. Θεοδούλου, μέλος μια ελληνικής επιστημονικής ομάδας που τα τελευταία χρόνια καταγράφει τα αρχαία ελληνικά λιμάνια, ενώ παράλληλα συγκεντρώνει και συνδυάζει αρχαιολογικά με τεχνικά στοιχεία σε έναν ιστότοπο με την ονομασία «Λιμενοσκόπιον». Ο Κωνσταντίνος Μέμος, εμπνευστής αυτής της προσπάθειας, εξηγεί ότι οι αρχαίοι Έλληνες κατασκευάζουν τα λιμάνια τους στοιβάζοντας πέτρες, ογκόλιθους, τη μία πάνω στην άλλη με έναν τρόπο που ονομάζεται έμπλεκτος. «Παρότι και οι Έλληνες χρησιμοποιούν ένα κονίαμα, μια λάσπη, για να συνδέσουν τις πέτρες μεταξύ τους, αυτό δεν έχει τις ισχυρές συγκολλητικές ιδιότητες του υλικού των Ρωμαίων» λέει ο κ. Μέμος.
Παρ’ όλα αυτά, πρόσφατες μελέτες της Εφορείας Εναλίων Αρχαιοτήτων, με την υποστήριξη του «Λιμενοσκοπίου», στο βόρειο λιμάνι της Μυτιλήνης έφεραν στην επιφάνεια ένα υλικό που έχει πολλές ομοιότητες με το ρωμαϊκό σκυρόδεμα. Το λιμάνι αυτό, που είναι γνωστό σήμερα ως Επάνω Σκάλα, υπολογίζεται ότι έχει χτιστεί τον 4ο αιώνα π.Χ., ενώ διατηρείται μέχρι σήμερα σε ιδιαίτερα καλή κατάσταση. Οι επιστήμονες Θεοδούλου και Μέμος λοιπόν, αναμένοντας την αναχρονολόγηση του δομικού υλικού που βρέθηκε στη Μυτιλήνη, κρατούν μια επιφύλαξη για το εάν οι Ρωμαίοι ήταν οι πρώτοι που χρησιμοποίησαν αυτό το είδος σκυροδέματος στην κατασκευή λιμανιών.
Πηγή: Α. Δασκαλοπούλου, Καθημερινή
Δεν υπάρχουν σχόλια