Секретный ингредиент в составе римского бетона раскрыт
Международная группа ученых выяснила, какой элемент в составе римского бетона делает его столь стойким к условиям среды. В журнале Science Advances они рассказали о способности древнего состава к «самолечению» трещин.
До наших дней дошли, пусть и частично, многие шедевры архитектуры и инженерной мысли Древнего Рима. В том числе, и бетонные, даже те, что были построены более двух тысячелетий назад. Часть древних акведуков и по сей день эксплуатируется. А некоторые современные бетонные конструкции сыплются уже после нескольких десятков лет использования.
Секрет римского бетона специалисты давно хотели познать, и вот в этом направлении сделан решающий шаг. Ранее было известно, что ингредиентами древнего бетона римлян были гашеная известь и пуццолан – пылеобразное вещество на основе вулканического пепла.
Новое открытие было сделано, когда ученые решили внимательнее изучить небольшие, в пару миллиметров, белые вкрапления. Раньше считалось, что это частицы известняка, результат плохого замеса бетона. Но ведь хорошо известно, что римские строители были весьма профессиональными и таких небрежностей не должны были допускать.
При тщательном изучении образцов стало понятно, что белые включения есть не что иное как формы карбоната кальция, да еще и созданные при высокой температуре. Получается, что бетон в Древнем Риме готовили, смешивая известняк, пуццолан, воду и оксид кальция при сильном нагревании.
Способность к «самолечению» у этого бетона как раз от последнего компонента. При образовании трещины туда попадал оксид кальция, при реакции с водой он превращался в карбонат кальция. Если в реакцию вступал еще и пуццолан, то «ранка» затягивалась еще быстрее и прочнее.
Свою догадку ученые проверили опытным путем. И у них трещины в бетоне затягивались при помощи описанного выше алгоритма. Если современному бетону влага лишь вредит, то римский благодаря дождям не разрушался, становился самовозрождающимся.
Ученые вдохновились своим открытием. Если бетон сделать прочнее, то и производить его нужно будет меньше, а это снизит нагрузку на окружающую среду, надеются они.