Римљани су бетон почели пре више од 2.000 година, али то није баш било слично данашњем бетону. Имали су другачију формулу, што је резултирало супстанцом која није била јака као савремени производ. Ипак структуре попут Пантеона и Колосеума преживеле су вековима, често без мало одржавања. Геолози, археолози и инжењери проучавају својства древног римског бетона како би решили мистерију његове дуговечности.
„Римски бетон је. . . знатно слабији од савремених бетона. Отприлике је десет пута слабији “, каже Ренато Перуццхио, инжењер машине на Универзитету Роцхестер у Њујорку. "Претпоставља се да овај материјал има феноменалан отпорност током времена."
Тај отпор или издржљивост на елементе може бити последица једног од главних састојака бетона: вулканског пепела. Савремени бетон је мешавина цемента на бази креча, воде, песка и такозваних агрегата као што је ситни шљунак. Формула за римски бетон такође почиње од кречњака: грађевинари су га палили да би произвели вапно и затим додали воду да би створили пасту. Затим су се мешали у вулканском пепелу - обично три дела вулканског пепела на један део креча, према списима Витрувије, архитекта и инжењера из првог века пне. Вулкански пепео реагирао је с вапненом пастом да би створио трајан малтер који је био комбинован са комадима опеке величине камења или вулканским стијенама званим туф, а затим је набијен на место да формира структуре попут зидова или свода.
Почетком другог века пре нове ере Римљани су овај бетон већ користили у великим грађевинским пројектима, што наговештава да су експериментирања са грађевинским материјалом започели још раније. Друга древна друштва, попут Грка, вероватно су такође користила малтере на бази креча (у древној Кини се додала лепљива рижа за повећање снаге). Али комбинирање малтера са агрегатом попут цигле за прављење бетона било је вјероватно римски изум, каже Перуццхио.
У најранијим бетонима Римљани су вадили пепео из разних древних вулканских лежишта. Али градитељи су били избирљиви у време када је Август постао први римски цар, у 27. пре нове ере Август је покренуо обиман програм у целом граду за поправљање старих споменика и подизање нових, а градитељи су искључиво користили вулкански пепео из лежишта званог Поззолане Россе, проток пепела који је еруптирао пре 456 000 година из вулкана Албан Хиллс, 12 миља југоисточно од Рима.
Пантеон, храм боговима, завршен је 128. године нове ере. Купола храма и даље је највећа не-армирана бетонска купола на свету. (Гуидо Бергманн / Бундесрегиерунг-Поол виа Гетти Имагес) 
Колосеум, основан 80. године нове ере, посетио је 50 000 и домаћин гладијаторских игара, ритуалних лова на животиње, парада и погубљења. (Тизиана Фаби / АФП / Гетти Имагес) 
Гроб Цаецилије Метелла, кћерка римског конзула. Овај дагереотип из 1841. године једна је од најранијих познатих фотографија Италије. (ССПЛ / Гетти слике) 
Купола Темпио ди Венере е Рома, храм посвећен двема богињама, а отворио их је цар Хадријан АД 135. (Тизиана Фаби / АФП / Гетти Имагес) „Цар Аугустус је био покретачка снага систематизације, стандардизације мешавина малтера са Поззолане Россе“, каже Марие Јацксон, геолог и инжењер истраживања на Калифорнијском универзитету у Берклију. Римски градитељи су вероватно погодовали депонију пепела због издржљивости бетона направљеног на њему, додаје она. "Ово је била тајна бетона који су били врло добро спојени, кохерентни, робусни материјали."
Џексон и њене колеге проучавају хемијски састав бетона направљених са Поззолане Россе. Чини се да је јединствена мешавина пепела помогла бетону да издржи хемијско пропадање и оштећења.
Римљани су погодовали још једном специфичном вулканском пепелу приликом прављења бетонских лучких структура које су биле потопљене у сланим водама Медитерана. Пулвис Путеоланус вађен је из лежишта у близини Напуљског залива. "Римљани су отпремили хиљаде и хиљаде тона тог вулканског пепела око Медитерана како би изградили луке од обале Италије до Израела до Александрије у Египту до Помпеиополиса у Турској", каже Џексон.
Морска вода је веома штетна за савремени бетон. Али у римском бетону, Пулвис Путеоланус "заправо игра улогу у ублажавању пропадања када вода продире кроз њега", каже Џексон. Иако је тачан механизам непознат, чини се да су хемијске реакције између вапнене пасте, вулканског пепела и морске воде створиле микроскопске структуре унутар бетона које су заробиле молекуле попут хлорида и сулфата који данас штете бетону.
Упркос успеху римског бетона, употреба материјала је нестала заједно са Римским царством. Конструкције бетона ријетко су грађене током средњег века, што сугерише да вулкански пепео није једина тајна трајности римског бетона, каже Перуццхио. „Ови заиста велики пројекти могли су се урадити само уз одговарајућу бирократију, уз одговарајућу организацију коју би пружило Римско царство.“
Ерин Ваиман је помоћница уредника у Смитхсониан-у и пише блог Хоминид Хунтинг.
