dostatečně pevný. Přidáme-li vody málo, část cementového prášku nebude mít s čím reagovat a beton opět nebude dostatečně pevný. Nejlepšího výsledku dosáhneme, pokud všechna voda reaguje s veškerým cementovým práškem. Celou směs je nutné pořádně promíchat: nedostatečně promíchaný beton nikdy nedosahuje potřebné kvality. Těžší a větší štěrk a kameny klesnou ke dnu a na povrchu se usadí jemný písek a cementová pasta. Vznikne slabý nekonzistentní beton. Proto jsou nákladní automobily převážející beton vybaveny obřími otočnými válci, v nichž se směs neustále převaluje a plnivo zůstává rovnoměrně rozprostřené. Starověcí stavitelé sice neměli nákladní auta s míchačkami, ale jinak se jejich recept na výrobu betonu příliš nelišil. Mleli vypalovaný vápenec, vzniklý prášek míchali s vodou a hotovou směsí spojovali kameny, cihly a rozbité tašky. Pracovali však s mnohem hustší a hrudkovitější směsí než my. Staří Římané ovšem přišli s dalším vylepšením. V okolí Vesuvu se rozprostírala naleziště vulkanického popela známého jako pozzolana neboli pucolán. Římané zkusili nahradit tradiční cement z vypalovaného vápence tímto volně dostupným popelem. Směs popela, vápna, hrubého štěrku a vody podle očekávání ztvrdla. Překvapivě však ztvrdla i pod vodou. Chemická reakce probíhající v pucolánové směsi totiž probíhá i bez přítomnosti oxidu uhličitého obsaženého ve vzduchu, a směs tudíž snadno vytvrdne i pod vodou. Římané si úžasný potenciál nového materiálu zpočátku ne uvědomovali. Používali jej pouze v omezeném množství a prováděli s ním nejrůznější pokusy. Využívali jej například k posílení zdí obytných domů nebo pomníků — jednoduše obložili vrstvu betonu dvěma vrstvami cihel. Jak by ostatně mohli tušit, že za pár let nepopraská a nerozdrolí se jako sádra? Postupem času si samozřejmě všimli, že nový materiál se sádře zase tolik nepodobá, a začali jej používat ve velkém. A protože směs tvrdla
96
Kámen
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS272241
hliněné cihly
beton
Římský betonový sendvič. Římané obestavovali betonové zdi z obou stran vrstvou cihel.
i pod vodou, našla široké uplatnění při stavbě základů mostů a usnadnila Římanům překonávání velkých vodních toků. Beton se skvěle hodí ke stavbě oblouků, které si Římané velmi oblíbili. V první řadě je neuvěřitelně pevný. Jestliže běžná pálená cihla unese pět slonů, stejná cihla z průměrně kvalitního betonu unese slonů patnáct. Speciální směs pevného betonu unese dokonce osmdesát slonů. Pevnost betonu závisí na přesném poměru přísad ve směsi. Beton se na rozdíl od cihlových zdí spojených maltou, která obvykle představuje nejslabší článek a je náchylná k popraskání, dá odlít ve velkých monolitických celcích. Díky tomu nemá slabá místa a je všude stejně pevný. Ale i beton, je-li vystaven opravdu silnému tlaku (máte-li k dispozici dost slonů) nakonec povolí a praskne. Přes nesporné výhody je beton zároveň velmi choulostivý. Nejlépe se cítí, když může odpočívat stlačený hluboko v základech nebo zdech budov. K těmto účelům se ostatně používá po tisíciletí. Na druhou stranu velmi špatně odolává zátěži tahem: odolnost betonu vůči napínání je velmi omezená. Betonové
Kámen
97
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS272241
tlak
tahová trhlina
Choulostivý beton má rád tlak. Zato už při velmi malé zátěži tahem popraská.
desky popraskají už při působení tahové síly desetkrát menší, než je síla, které snadno odolají v tlaku. To je další důvod, proč jsem si zamilovala Pantheon. Římané dobře věděli, co mohou od betonu čekat. Zároveň uměli stavět kupole, a přestože se beton ke stavbě těchto velkých architektonických prvků příliš nehodí, jednoduše z něj kupoli postavili — a náramně se jim to povedlo. Abychom pochopili, proč se beton na stavbu kupole příliš nehodí, začneme jednoduchým obloukem. Když ohneme dlouhý obdélníkový pruh tenkého kartonu a položíme jej na stůl, zjistíme, že sám o sobě nevydrží stát. Prostě se sesune. Chceme-li, aby se nesesunul, musíme konce kartonu zapřít — například gumou. První oblouk bez opory spadl, protože konce kartonu tlačily směrem ven. Stejná situace nastane i v případě druhého oblouku s tím rozdílem, že proti tlaku u paty oblouku působí třecí síla vznikající mezi gumou a deskou stolu. Jedná se o praktickou ukázku třetího Newtonova zákona: každá akce vyvolá reakci opačného směru. Pata oblouku tlačí na oporu a „vyvolává akci“ — opora odpovídá na působení této síly „reakcí“. Oblouk zůstane stabilní. Kupole se podobají obloukům s tím rozdílem, že jsou trojrozměrné. Díky třem dimenzím je vše ještě složitější. Místo
98
Kámen
Ukázka elektronické knihy