Beton, nazywany sztucznym kamieniem, został wynaleziony w Asyrii, a używany na dużą skalę zaczął być w Rzymie około 200 r. przed naszą erą. Był on mieszaniną piasku i drobnych kamieni połączonych zaprawa wapienną. Rzymianie dodawali do niego pucolany czyli pyłów lub bardzo drobnych popiołów pochodzenia wulkanicznego. Dzięki tym pyłom beton stawał się wodoodporny. Najwspanialszym przykładem użycia betonu w Rzymie jest ważąca 5 tys ton i mierząca 43,3 m kopuła Panteonu. Do rozrabiania rzymskiego betonu używano wody morskiej.
Naukowcy z Lawrence Berkeley National Laboratory postanowili sprawdzić jak to jest możliwe, że rzymskie konstrukcje portowe i falochrony wytrzymują próbę czasu oraz napór wody znacznie lepiej niż współczesne betony. W tym celu pobrali próbki aby zajrzeć do jego wnętrza i sprawdzić co dzieje się z chemią betonu poddanego długotrwałemu działaniu wody morskiej, a także poznać proporcje w jakich starożytni mieszali zaprawę. Zastanawiają się, czy można zastosować tą technologię dziś, rezygnując z energochłonnego i szkodliwego dla środowiska wytwarzania cementu portlandzkiego.
„Za pomocą metod rentgenowskich mapujemy mikrostruktury cementu mineralnego” - powiedziała Marie Jackson, profesor geologii i geofizyki na Uniwersytecie Utah, która kierowała badaniami. „Możemy zidentyfikować różne minerały i intrygująco złożone sekwencje krystalizacji w skali mikronowej”. Według naukowców po wykonaniu mieszanki, wapno (CaO) szybko reaguje z popiołem wulkanicznym, a następnie poddawane działaniu wody morskiej krystalizuje tworząc drobne włókna i płytki, które sprawiają, że beton jest bardziej sprężysty i mniej podatny na pękanie. Zaobserwował to już rzymski naukowiec Pliniusz Starszy, który stwierdził, że beton, „jak tylko wejdzie w kontakt z falami morza i jest zanurzony, staje się pojedynczą masą kamienną, niepokonaną przez fale i każdego dnia silniejszą”.
„W przeciwieństwie do zasady działania nowoczesnego betonu opartego na cemencie”, powiedziała Jackson, „Rzymianie stworzyli beton przypominający skałę, który dojrzewa się w otwartej wymianie chemicznej z wodą morską”.
Naukowcy sugerują, że rzymska technologia może być przydatna dla nowoczesnych konstrukcji falochronów, ale również do zalewania wysokoaktywnych odpadów, takich jak odpady promieniotwórcze. Zespół Jackson stara się ponownie odkryć skomplikowany przepis na antyczny beton. Naukowcy mieszają wodę morską z Zatoki San Francisco i popioły wulkaniczne z zachodnich Stanów Zjednoczonych, aby znaleźć właściwą formułę.
