Πριν από μερικές ημέρες ο αναπληρωτής Υπουργός Αθλητισμού, Γιάννης Βρούτσης, παρέθεσε συνέντευξη Τύπου για το μείζον θέμα που έχει ανακύψει αναφορικά με τη στατικότητα του στεγάστρου Καλατράβα στο Ολυμπιακό Αθλητικό Κέντρο Αθηνών (ΟΑΚΑ), που οδήγησε στην διακοπή κάθε αθλητικής ή μη δραστηριότητας στο Ολυμπιακό Στάδιο. Σε αυτή επισήμανε μεταξύ άλλων πως το ποδηλατοδρόμιο αναμένεται να είναι έτοιμο μέσα στο 2024, ενώ για το ποδοσφαιρικό γήπεδο απέφυγε να απαντήσει με τις πρώτες εκτιμήσεις να αναφέρουν πως είναι εξαιρετικά δύσκολο να είναι έτοιμο μέσα στο 2024.

Την ίδια ώρα οι μελέτες που έγιναν από τον τεχνικό σύμβουλο του ΤΑΙΠΕΔ, το οποίο έχει στο χαρτοφυλάκιό του τα συγκεκριμένα ακίνητα και είναι επιφορτισμένο με το έργο της συντήρησής τους κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι «τόσο η μεταλλική κατασκευή του στεγάστρου του κεντρικού σταδίου στο ΟΑΚΑ όσο και η αντίστοιχη μεταλλική κατασκευή του ποδηλατοδρομίου δεν ανταποκρίνονται στο κανονιστικά ελάχιστο επιτρεπόμενο επίπεδο στατικής επάρκειας».

Στην προσπάθεια να οικοδομήσουμε καλύτερα και στέρεα κτίρια για το μέλλον, ορισμένοι αναζητούν απαντήσεις στο παρελθόν. Οι αρχαίοι οικοδόμοι σε όλο τον κόσμο δημιούργησαν κατασκευές που στέκονται ακόμα και σήμερα, χιλιάδες χρόνια αργότερα – από τους Ρωμαίους μηχανικούς που έριξαν χοντρά τσιμεντένια θαλάσσια φράγματα, μέχρι τους τέκτονες των Μάγια που έφτιαχναν γύψινα γλυπτά στους θεούς τους, μέχρι τους Κινέζους οικοδόμους που ύψωσαν τείχη ενάντια στους εισβολείς.

Ωστόσο, πολλές πιο πρόσφατες κατασκευές βρίσκονται ήδη αντιμέτωπες με τις… ημερομηνίες λήξης τους: Το σκυρόδεμα που αποτελεί δομικό υλικό σε μεγάλο μέρος του σύγχρονου κόσμου μας έχει διάρκεια ζωής περίπου 50 έως 100 χρόνια.

Σύμφωνα με δημοσίευμα του Associated Press ένας αυξανόμενος αριθμός επιστημόνων μελετά υλικά από μακρινές εποχές – αποκόβοντας κομμάτια κτιρίων, μελετώντας ιστορικά κείμενα, αναμειγνύοντας μεθόδους – ελπίζοντας να αποκαλύψει πώς αντέχουν εδώ και χιλιετίες.

Αυτή η αντίστροφη μηχανική έχει αναδείξει μια εκπληκτική λίστα συστατικών που αναμειγνύονται σε παλιά κτίρια – υλικά όπως φλοιός δέντρων, ηφαιστειακή τέφρα, ρύζι, μπύρα, ακόμη και ούρα. Αυτά τα απροσδόκητα πρόσθετα υλικά θα μπορούσαν να είναι το κλειδί για μερικές αρκετά εντυπωσιακές ιδιότητες, όπως η ικανότητα να γίνονται ισχυρότερα με την πάροδο του χρόνου και να «θεραπεύουν» τις ρωγμές όταν σχηματίζονται.

Το να ανακαλυφθεί ο τρόπος αντιγραφής αυτών των χαρακτηριστικών θα μπορούσε να έχει πραγματικό αντίκτυπο στο σήμερα: Ενώ το σύγχρονο σκυρόδεμά μας έχει τη δύναμη να συγκρατήσει τεράστιους ουρανοξύστες και βαριές υποδομές, δεν μπορεί να ανταγωνιστεί την αντοχή αυτών των αρχαίων υλικών.

Και με τις αυξανόμενες απειλές της κλιματικής αλλαγής, υπάρχει μια αυξανόμενη έκκληση να γίνουνοι κατασκευές πιο βιώσιμες. Μια πρόσφατη έκθεση του ΟΗΕ εκτιμά ότι το δομημένο περιβάλλον είναι υπεύθυνο για περισσότερο από το ένα τρίτο των παγκόσμιων εκπομπών CO2 – και η παραγωγή τσιμέντου από μόνη της αποτελεί περισσότερο από το 7% αυτών των εκπομπών.

«Εάν βελτιώσετε τις ιδιότητες του υλικού χρησιμοποιώντας… παραδοσιακές συνταγές από τους Μάγια ή τους αρχαίους Κινέζους, μπορείτε να παράγετε υλικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη σύγχρονη κατασκευή με πολύ πιο βιώσιμο τρόπο», δήλωσε ο Carlos Rodriguez-Navarro, ερευνητής πολιτιστικής κληρονομιάς στο ισπανικό Πανεπιστήμιο της Γρανάδας.

Είναι το αρχαίο ρωμαϊκό σκυρόδεμα καλύτερο από το σημερινό;

Πολλοί ερευνητές έχουν στραφεί στους Ρωμαίους για… έμπνευση. Ξεκινώντας περίπου το 200 π.Χ., οι αρχιτέκτονες της Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας κατασκεύαζαν εντυπωσιακές κατασκευές από σκυρόδεμα που έχουν αντέξει στη δοκιμασία του χρόνου – από τον ψηλό τρούλο του Πάνθεον, μέχρι τα στιβαρά υδραγωγεία που μεταφέρουν νερό μέχρι σήμερα.

Ακόμη και σε λιμάνια, όπου το θαλασσινό νερό βρέχει κατασκευές για αιώνες, θα βρείτε σκυρόδεμα «βασικά όπως ήταν όταν χύθηκε πριν από 2.000 χρόνια», δήλωσε ο John Oleson, αρχαιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Βικτώριας στον Καναδά.

Το πιο σύγχρονο σκυρόδεμα ξεκινά με τσιμέντο Πόρτλαντ, μια σκόνη που παρασκευάζεται από τη θέρμανση ασβεστόλιθου και αργίλου σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες και την άλεσή τους. Αυτό το τσιμέντο αναμιγνύεται με νερό για να δημιουργήσει μια χημικά αντιδραστική πάστα. Στη συνέχεια, προστίθενται κομμάτια υλικού όπως πέτρα και χαλίκι και η πάστα τσιμέντου τα δένει σε μια μάζα από σκυρόδεμα.

Γιατί το το ρωμαϊκό σκυρόδεμα συγκρατεί δομές για χιλιάδες χρόνια

Σύμφωνα με αναφορές από αρχαίους αρχιτέκτονες όπως ο Βιτρούβιος, η ρωμαϊκή διαδικασία ήταν παρόμοια. Οι αρχαίοι οικοδόμοι ανακάτευαν υλικά όπως καμένο ασβεστόλιθο και ηφαιστειακή άμμο με νερό και χαλίκι, δημιουργώντας χημικές αντιδράσεις για να ενώσουν τα πάντα μεταξύ τους.

Τώρα, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι έχουν βρει έναν βασικό λόγο για τον οποίο το ρωμαϊκό σκυρόδεμα συγκρατεί δομές για χιλιάδες χρόνια: Το αρχαίο υλικό έχει μια ασυνήθιστη δύναμη να αυτοεπιδιορθώνεται. Το πώς ακριβώς δεν είναι ακόμη σαφές, αλλά οι επιστήμονες αρχίζουν να βρίσκουν ενδείξεις.

Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε νωρίτερα αυτό το έτος, ο Admir Masic, πολιτικός και περιβαλλοντικός μηχανικός στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης, πρότεινε ότι αυτή η δύναμη προέρχεται από κομμάτια ασβέστη που είναι διάσπαρτα σε όλο το ρωμαϊκό υλικό αντί να αναμιγνύονται ομοιόμορφα. Οι ερευνητές συνήθιζαν να πιστεύουν ότι αυτά τα κομμάτια ήταν σημάδι ότι οι Ρωμαίοι δεν ανακάτευαν αρκετά καλά τα υλικά τους.

Αντίθετα, μετά από ανάλυση δειγμάτων σκυροδέματος από το Privernum – μια αρχαία πόλη έξω από τη Ρώμη – οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι τα κομμάτια θα μπορούσαν να τροφοδοτήσουν τις ικανότητες «αυτο-θεραπείας» του υλικού. Όταν σχηματίζονται ρωγμές, το νερό μπορεί να εισχωρήσει στο σκυρόδεμα, εξήγησε ο Masic. Αυτό το νερό ενεργοποιεί τους εναπομείναντες θύλακες ασβέστη, πυροδοτώντας νέες χημικές αντιδράσεις που μπορούν να γεμίσουν τα κατεστραμμένα τμήματα.

Η Marie Jackson, γεωλόγος στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα, έχει διαφορετική άποψη. Η έρευνά της διαπίστωσε ότι το κλειδί θα μπορούσε να βρίσκεται στα συγκεκριμένα ηφαιστειακά υλικά που χρησιμοποιούσαν οι Ρωμαίοι.

Οι οικοδόμοι συγκέντρωναν ηφαιστειακά πετρώματα που είχαν απομείνει μετά από εκρήξεις για να αναμειχθούν στο μπετόν τους. Αυτό το φυσικά αντιδραστικό υλικό αλλάζει με την πάροδο του χρόνου καθώς αλληλεπιδρά με τα στοιχεία, είπε η Τζάκσον, επιτρέποντάς του να σφραγίσει τις ρωγμές που αναπτύσσονται.

Η ικανότητα να συνεχίζεις να προσαρμόζεσαι με την πάροδο του χρόνου «είναι πραγματικά η ιδιοφυΐα του υλικού», είπε η Τζάκσον.

Χρησιμοποιώντας χυμό δέντρων για να φτιάξετε γλυπτά τόσο δυνατά όσο τα κοχύλια

Στο Copan, μια τοποθεσία των Μάγια στην Ονδούρα, περίπλοκα γλυπτά και ναοί από ασβέστη παραμένουν ανέπαφα ακόμα και μετά από περισσότερα από 1.000 χρόνια έκθεσης σε ένα ζεστό, υγρό περιβάλλον. Και σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύτηκε νωρίτερα φέτος, το μυστικό για τη μακροζωία αυτών των δομών μπορεί να βρίσκεται στα δέντρα που φυτρώνουν ανάμεσά τους.

Οι ερευνητές εδώ συναντήθηκαν με ντόπιους κτίστες στην Ονδούρα, η καταγωγή των οποίων κρατάει από τους οικοδόμους των Μάγια, εξήγησε ο Rodriguez-Navarro, ο οποίος εργάστηκε στη μελέτη.

Οι κτίστες πρότειναν τη χρήση εκχυλισμάτων από τοπικά δέντρα chukum και jiote στο μείγμα ασβέστη. Όταν οι ερευνητές δοκίμασαν τη συνταγή – συλλέγοντας φλοιό, βάζοντας τα κομμάτια σε νερό και προσθέτοντας τον «χυμό» του δέντρου που προέκυψε στο υλικό – βρήκαν ότι ο σοβάς που προέκυψε ήταν ιδιαίτερα ανθεκτικός έναντι φυσικών και χημικών φθορών.

Όταν οι επιστήμονες έκαναν μεγέθυνση, είδαν ότι κομμάτια οργανικού υλικού από τον χυμό του δέντρου ενσωματώθηκαν στη μοριακή δομή του γύψου. Με αυτόν τον τρόπο, ο σοβάς των Μάγια μπόρεσε να μιμηθεί εύρωστες φυσικές δομές όπως κοχύλια και αγκάθια αχινού – και να δανειστεί μέρος της σκληρότητάς τους, είπε ο Rodriguez-Navarro.

Κίνα και Ινδία

Μελέτες έχουν βρει όλα τα είδη φυσικών υλικών αναμεμειγμένα σε δομές από πολύ παλιά: εκχυλίσματα φρούτων, γάλα, τυρόπηγμα, μπύρα, ακόμη και κοπριά και ούρα. Το δε κονίαμα που συγκρατεί μερικές από τις πιο διάσημες κατασκευές της Κίνας – συμπεριλαμβανομένου του Σινικού Τείχους και της Απαγορευμένης Πόλης – περιλαμβάνει ίχνη αμύλου από κολλώδες ρύζι.

Σύμφωνα τώρα με την έρευνα του Thirumalini Selvaraj, πολιτικού μηχανικού και καθηγητή στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας Vellore της Ινδίας, σε υγρές περιοχές της χώρας, οι οικοδόμοι χρησιμοποιούσαν τοπικά βότανα που βοηθούν τις κατασκευές να αντιμετωπίσουν την υγρασία. Κατά μήκος της ακτής, πρόσθεσαν jaggery, μια ακατέργαστη ζάχαρη, η οποία μπορεί να βοηθήσει στην προστασία από τη ζημιά του αλατιού. Και σε περιοχές με υψηλότερο κίνδυνο σεισμού, χρησιμοποιούσαν εξαιρετικά ελαφριά «πλωτά τούβλα» φτιαγμένα με φλοιούς ρυζιού.

«Γνωρίζουν την περιοχή, γνωρίζουν την κατάσταση του εδάφους, γνωρίζουν το κλίμα», είπε ο Selvaraj. «Έτσι κατασκευάζουν ένα υλικό λαμβάνοντας υπόψιν όλα αυτά».

Αρχαίοι Ρωμαϊκοί … ουρανοξύστες;

Οι σημερινοί οικοδόμοι δεν μπορούν απλώς να αντιγράψουν τις αρχαίες συνταγές. Παρόλο που το ρωμαϊκό σκυρόδεμα άντεξε για πολύ καιρό, δεν μπορούσε να… σηκώσει βαριά φορτία: «Δεν θα μπορούσατε να φτιάξετε έναν σύγχρονο ουρανοξύστη με ρωμαϊκό σκυρόδεμα», είπε ο Oleson. «Θα κατέρρεε όταν θα χτιζόταν ο τρίτος όροφος».

Αντ’ αυτού, οι ερευνητές προσπαθούν να εκμεταλλευτούν μερικές από τις ιδιαιτερότητες του αρχαίου υλικού και να τις προσθέσουν στα σύγχρονα μείγματα. Ο Masic είναι μέλος μιας νεοφυούς επιχείρησης που προσπαθεί να κατασκευάσει νέα έργα χρησιμοποιώντας ρωμαϊκής έμπνευσης, «αυτοθεραπευόμενο» σκυρόδεμα. Και η Τζάκσον συνεργάζεται με το Σώμα Μηχανικών Στρατού για να σχεδιάσει κατασκευές από σκυρόδεμα που μπορούν να αντέξουν στο θαλασσινό νερό – όπως αυτές στα ρωμαϊκά λιμάνια – για να βοηθήσουν στην προστασία των ακτών από την άνοδο της στάθμης της θάλασσας.