Duizenden jaren lang was het een raadsel: waarom zijn Romeinse bouwwerken zoals het Pantheon en aquaducten zo extreem duurzaam, terwijl modern beton na decennia afbrokkelt? Daar lijkt nu eindelijk een antwoord op gevonden te zijn. Archeologen hebben onder de vulkanische as in Pompeï een perfect bewaarde werkplaats gevonden waar de ingrediënten van het 'superbeton' lagen. Deze vondst lijkt eindelijk de controversiële theorie van het ‘heetmengen’ (hot mixing) te bevestigen.

Tekst: Rens van Maasakker

Een renovatie vastgelegd in as

De spectaculaire ontdekking werd gedaan in Pompeï, in een woonhuis waar men bezig was met een renovatie toen de Vesuvius in 79 n.Chr. uitbarstte. Het is een zeldzaam forensisch archeologisch tafereel: gereedschappen, tegels, stenen en stapels onbewerkte materialen zijn precies achtergelaten op de plek waar de Romeinse arbeiders ze lieten vallen.

Deze onafgemaakte renovatie bood onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) en de opgravingsautoriteiten van Pompeï de zeldzame kans om niet alleen het eindproduct – het beton – te analyseren, maar ook de grondstoffen en het proces zelf.

---

Archeologie Online is van de makers van Archeologie Magazine. Meer weten over dit prachtige magazine? JA GRAAG!

---

Van Opus Caementicium naar 'superbeton'

Het beroemde Romeinse beton, bekend als opus caementicium, vormde de ruggengraat van de Romeinse architectonische revolutie. Het stelde de Romeinen in staat om gigantische, complexe structuren te bouwen, vaak met grote gewelven en koepels, en zelfs constructies die onder water konden uitharden.

Archeologen en ingenieurs wisten al dat het geheim schuilging in het gebruik van puzzolaan. Dat is een fijn, vulkanisch as (vaak afkomstig uit de buurt van de Vesuvius), dat in combinatie met kalk het bindmiddel vormde. Maar de precieze manier van mengen bleef een twistpunt.

Theorie van Vitruvius

Tot voor kort baseerde de wetenschap zich op de klassieke beschrijving van de architect Vitruvius. Hij schreef voor dat bouwers eerst kalk moesten blussen, een proces waarbij kalk en water worden gemengd om het te stabiliseren voordat het aan het beton wordt toegevoegd.

Echter, de MIT-onderzoekers, onder leiding van professor Admir Masic, stelden in hun baanbrekende studie uit 2023 een radicale theorie voor: de Romeinen gebruikten een techniek genaamd hot mixing, in het Nederlands heetmengen. In plaats van gebluste kalk, stelden ze dat de Romeinen ongebluste kalk, de droge, extreem reactieve vorm direct met het puzzolaan en het water mengden.

Het rookwapen van Pompeï

De vondst in Pompeï is het ultieme bewijs. De onderzoekers vonden stapels droog mengsel met ongebluste kalk erin, klaar om aangemaakt te worden. De theorie van Masic is nu bevestigd: de bouwers in Pompeï gebruikten de hot mixing techniek, wellicht omdat de methode beschreven door Vitruvius (geschreven ongeveer 150 jaar eerder) al achterhaald was.

Het heetmengen heeft twee cruciale voordelen, die de uitzonderlijke duurzaamheid verklaren. Ten eerste versnelt de intense hitte de chemische binding en het uitharden van het materiaal aanzienlijk, waardoor de bouw veel sneller kon verlopen. Ten tweede, en dit is het belangrijkst, zorgt de warmte voor de vorming van kleine, witte, zeer reactieve kalkklontjes in het beton. Wanneer er een scheur in het beton ontstaat en water binnendringt, reageert dit water met die kalkklontjes. Dit creëert een calciumrijke oplossing die kristalliseert en de scheur dicht, waardoor verdere erosie wordt gestopt. Het beton heeft daarmee een opmerkelijk zelfherstellend vermogen.

Moderne bouw

Terwijl de productie van modern beton (dat zeer koolstofintensief is) een grote belasting voor het milieu vormt en de levensduur vaak beperkt is, toont de Romeinse techniek een weg naar de toekomst.

"Dit materiaal kan zichzelf herstellen over duizenden jaren", zegt professor Masic. "Dat is een droomproces dat we willen vertalen naar onze moderne materialen. We willen de principes uit dit oude 'boek van kennis' toepassen om duurzamer en koolstofarmer beton van de volgende generatie te ontwerpen."

De vondst in Pompeï is daarmee niet alleen een archeologische triomf, maar een blauwdruk voor toekomstige duurzame bouwtechnieken.