Без современного бетона многие дома начнут разваливаться спустя десять лет, однако сооружения, построенные древними римлянами, по-прежнему остаются прочными даже через 2000 лет. Инженеров долгое время волновало, что помогает римским зданиям стоять тысячелетия, и теперь ответ наконец был найден. Более того, мы можем воссоздать секретный рецепт, чтобы новые постройки служили дольше.

Чтобы разгадать римскую тайну, американские учёные долгое время изучали кусочки римских зданий под микроскопом, чтобы выявить ингредиенты, придающие строениям такую силу. Особое место в этих исследованиях занял пуццолановый материал, изготовленный из вулканического пепла, который есть только в определённом регионе Италии. То же относится к извести, которая помогает бетону со временем становиться прочнее в морской среде. 

Команда использовала несколько методов визуализации и химического картирования для более тщательного изучения известковой крошки и обнаружила, что римские материалы состоят из особого типа карбоната кальция, который, по-видимому, образовался при высокой температуре. Скорее всего, эти строительные материалы были сделаны путем горячего смешивания негашеной извести, когда бетон нагревается до высоких температур, что ускоряет химическую реакцию.

Но что ещё более важно, эти обломки извести играют активную роль в самовосстановлении бетона. Процесс горячего смешивания делает включения хрупкими, поэтому, когда вода попадает в трещины, она вступает в реакцию с известью, образуя раствор, который снова превращается в карбонат кальция и закупоривает дыру. Кроме того, вода также может реагировать с пуццолановым материалом и дополнительно укреплять бетон.

Этот механизм самовосстановления может быть основным фактором долговечности древнеримских бетонных конструкций. Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи изготовили горячие образцы древнего и современного бетона, затем раскололи их и в течение длительного времени пропускали воду через трещины. Через две недели все трещины в образце древнего бетона оказались заделаны, в отличие от современного материала. Это открытие не только поможет нам понять секреты древней инженерии, но и улучшит современные рецепты бетона. 

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.