Строили на века: почему древнеримский бетон такой долговечный?
В отличие от многих современных построек, их термы и виадуки, возведенные более двух тысяч лет назад, стоят до сих пор, а Колизей ежегодно принимает миллионы туристов. Очевидно, древние римляне знали какой-то секрет, и ученым, кажется, удалось его раскрыть.
Бетон изобрели не римляне, но именно они научились делать его особенно прочным и даже самовосстанавливающимся. Известно, что они смешивали с водой гашеную известь и тефру — затвердевший материал, продукт вулканического извержения. Для сравнения, современный бетон обычно производят из портландцемента, и примерно через полвека он начинает крошиться.
Что такое портландцемент?
Портландцемент — самый распространенный вид цемента, в составе которого преобладают силикаты кальция (70–80 %). Его производят, запекая при температуре 1450 градусов Цельсия смесь, состоящую из 75 % карбоната кальция (известняки, мел, мергели) и 25 % глинистого сырья (глины, глинистые сланцы). Полученный продукт измельчают с гипсом (3–5 %) и корректирующими добавками.
Но оказалась, что в рецепте древнеримского бетона был секретный ингредиент. Для того чтобы его найти, американские ученые собрали фрагменты стены античного города Привернума — современного Приверно, расположенного неподалеку от Рима. В лаборатории Massachusetts Institute of Technology они их обследовали. Внимание химиков привлекли отложения кальция — проще говоря, комочки извести. Некоторые специалисты считают, что они возникли из-за того, что раствор плохого перемешивали. Но в MIT уверены, что это результат добавления в бетон негашеной извести до соединения с водой.
Проведенный опыт это подтвердил. Когда химики сделали в бетоне небольшие трещины (которые появляются со временем) и добавили туда воды (как это происходит под открытым небом во время дождя), комочки извести начали растворяться и перекристаллизовываться. Таким образом щели заполнялись, а бетон оставался прочным, говорится в статье Science.
В современном бетоне трещины больше 0,3 мм обычно не «зарастают». Реконструированный в лаборатории древнеримский бетон «залечил раны» до 0,6 мм.
Исследователи рассчитывают, что их работа вдохновит инженеров на улучшение качества строительных материалов, в том числе с применением негашеной извести. В MIT утверждают, что античные технологии позволят произвести качественный продукт, который будет дешевле современного самовосстанавливающегося бетона.
В Колизее «выступали» коротколапые собаки, похожие на такс
Читать
