Römischer Super-Beton für die Mutter aller Shoppingcenter

Das Trajansforum. Credit: Image courtesy of Marie Jackson.

Etwa 150 Läden in einem dreigeschossigen Monumentalbau: Das riesige Trajansforum war die antike Version unserer heutigen Shoppingcenter. Noch heute kann man einige der eindrucksvollen Gebäudeteile bestaunen – rund 2.000 Jahre haben sie Erdbeben und Bodensenkungen erstaunlich gut standgehalten. Das Geheimnis ihrer Stabilität: Die römische Version von Beton. Forscher haben dieses Material nun erneut genau unter die Lupe genommen. Sie konnten zeigen: Die Rezeptur der Römer führte zur Bildung eines speziellen Kristallgefüges, das die Ausbreitung von Rissen effektiv verhindern konnte. Die Schlüsselzutat war dabei offenbar Vulkanasche.

Beton ist heute ein buchstäblich fundamentaler Bestandteil der Architektur. Es handelt sich um eine Mischung von Kies oder Sand mit Wasser und Zement. Dieses Bindemittel wird aus gemahlenem und gebranntem Ton und Kalk hergestellt. Dabei entsteht ein komplexes Gemisch, dessen wichtigste Bestandteile Kalziumsilikate darstellen. Versetzt man Zement mit Wasser, so härtet er aus, indem er Kalziumsilikathydrate bildet. Diese kristallinen Verbindungen stellen die Verbindungen im Betongemisch her und verschaffen dem Material große Festigkeit – es entsteht eine Art künstlichen Steins.

Dass bereits die Römer der Kaiserzeit dieses Konzept nutzten, ist gut dokumentiert. Mit ihrer Version von Beton errichteten die antiken Baumeister legendäre Bauwerke, wie beispielsweise das Kolosseum, das Pantheon und auch das Trajansforum. Die Bauarbeiten an diesem Monument begannen im Jahr 107 n. Chr. unter der Leitung des berühmten Architekten Kaiser Trajans: Apollodoros von Damaskus. Die riesige Anlage umfasste auch die sogenannten Trajansmärkte. Hier konnte die illustre antike Gesellschaft in der bunten Produktvielfalt des römischen Reiches schwelgen – in prachtvollem Ambiente und ohne dem Wetter ausgesetzt zu sein.

Geheimnissen der Festigkeit auf der Spur

Den Forschern um Marie Jackson von der University of California in Berkeley zufolge ist erstaunlich, dass so viele Teile der Anlage bis heute intakt geblieben sind. Denn sie waren in den vergangenen 1.900 Jahren nachweislich enormen Belastungen durch Erdbeben und Veränderungen des Untergrundes ausgesetzt. So entschlossen sich die Forscher, den erstaunlichen Eigenschaften des Betons auf den Grund zu gehen, der das Monument maßgeblich prägt. Sie entnahmen den Strukturen dazu Bohrkerne und stellten selbst römischen Beton aus Kalk, Wasser und der Asche her, die damals verwendet wurde.

Den Ergebnissen zufolge brauchte der Zement 180 Tage um auszuhärten. Es bildeten sich  dabei Kalzium-Aluminium-Silikate, die zum Bindemittel des Gefüges wurden. Sie geben der Mischung offenbar genau an den Zonen mehr Stabilität, wo heutige zementgebundene Betonstrukturen oft brechen, berichten die Forscher. Die Analysen des Zements der Trajansmärkte zeigten darüber hinaus, dass sich bei diesem Bauwerk besonders dichte Strukturen aus den Kalzium-Aluminium-Silikaten gebildet hatten. Sie verhinderten den Forschern zufolge, dass sich Risse ausbreiten konnten, die zum Kollaps der Strukturen geführt hätten. Auf diese Weise blieben uns also die eindrucksvollen Reste der Mutter aller Einkaufszentren erhalten.

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