Древнеримские зодчие славились своим мастерством строительства. Они широко использовали крепкий пуццолановый бетон, благодаря чему архитектурные шедевры вроде Пантеона дожили до современности. Тем не менее, специалисты из Массачусетского технологического института установили, что состав и способ изготовления этого строительного материала значительно отличаются от тех представлений, которыми руководствовалась наука раньше, пишет Science.org.
Как сделать бетон сверхпрочным: раскрыт лайфхак от древних римлян
Учёным удалось проникнуть в тайну древних римлян. Исследователи сумели разгадать секрет сверхпрочного бетона, благодаря которому они строили сооружения на века.
Freepik
Ранее считалось, что небольшие белые частицы извести («smoking guns»), обнаруживаемые в высококачественно сделанном бетонном растворе, свидетельствуют либо о недостаточном перемешивании компонентов, либо о низком качестве сырья. Но исследователи из Массачусетского технологического института поставили под сомнение данное утверждение. Они задались вопросом — если древние римляне вложили столько сил и ресурсов в создание долговечного строительного материала, то почему не стали тщательно перемешивать состав.
Тайну сверхпрочного римского бетона, рецепт которого считался утраченным, удалось раскрыть благодаря находке в Помпеях — «застывшей» стройплощадке 79 года. Выяснилось, что древние римляне использовали в сухой смеси не молотую гашёную известь, а её крупные фракции. Когда такая известь вступала в контакт с водой, происходил процесс внутреннего разогрева, а оставшиеся неразложившиеся фрагменты оказывались внутри сооружения.
последствии эти запасы активно реагирующей извести долгие годы взаимодействовали с попадающей в мелкие трещины влагой, заделывая повреждения и повышая прочность бетона. Вероятно, именно благодаря этому механизму самовосстановления и постепенного укрепления римские постройки, созданные около двух тысяч лет назад, остаются практически неизменными, выдерживая регулярное воздействие морской воды.
Исследователи детально изучили образцы древнего римского бетона, возраст которого составляет около 2 тысяч лет, применяя разнообразные методы анализа. Выяснилось, что структура обломков из извести в образцах отличается от той, которую ожидали увидеть при традиционной технологии изготовления с использованием гашёной извести.
Для проверки своей гипотезы учёные приготовили пуццолановый бетон двумя способами: по старинному рецепту с добавлением негашёной извести и по современному методу без неё. Затем была создана контрольная партия бетона, в которой негашёная известь отсутствовала вовсе, и проверялась её способность противостоять образованию трещин.
Эксперимент показал, что бетон, содержащий негашёную известь, полностью восстановил свою структуру спустя две недели после образования повреждений, в отличие от контрольного образца, оставшегося треснутым. Сейчас группа учёных активно работает над внедрением разработанного ими материала в промышленное производство, рассчитывая представить рынку более экологичную версию современного бетона.
Эксперимент с бетоном