Смешивали горячим: ученые нашли объяснение прочности древнеримского бетона

Бетон из негашеной извести полностью восстанавливается в течение двух недель

За время нескольких веков существования Римской империи ее жители создали тысячи сооружений по всем миру, и немало их сохранилось практически неразрушенными.

Ученые уже несколько десятилетий пытаются выяснить, что же придает этому материалу такую долговечность, пишет "Популярная механика".

Новый анализ образцов римского бетона, взятых из древней стены на месте археологических раскопок в Приверно неподалеку от Рима, пролил некоторый свет на секреты производства уникального стройматериала. Авторы исследования, инженеры из Массачусетского технологического института (MIT), пришли к выводу, что древние римляне помимо прочих методов использовали "горячее смешивание" негашеной извести, которое и обеспечивало самовосстановление материала.

До сих пор особую прочность римского бетона приписывали подмешанной к нагреваемому и затем "погашенному" водой известняку смеси вулканического пепла и раздробленных в пыль пемзы и туфа. Но материаловед из MIT Адмир Масик и его коллеги обратили внимание на белые включения – присутствующие в римском бетоне осколки известняка.

Прежде они считались признаком плохо перемешанного бетонного раствора, но, по мнению Масика, это слишком простое объяснение.

Для того чтобы получить углубленное представление о включениях извести в древнем бетоне, образцы из Приверно проанализировали несколькими высокочувствительными современными методами. Анализ показал, что римский бетон получался при чрезвычайно высоких температурах смешиванием негашеной извести с пылевидной смесью вулканического происхождения и водой. Этот процесс назвали "горячим смешиванием", в результате которого и получались видимые в древнем бетоне белые включения, куски извести. Они-то и придают бетону способность к самовосстановлению. Образующиеся в бетоне трещины перемещаются к известковым включениям, площадь поверхности которых больше, чем у других частиц.

Попадающая в трещины вода вступает в реакцию с известью, образуя кальциевый раствор, который, затвердевая при высыхании, склеивает трещину и предотвращает ее распространение. Испытания показали, что треснувший бетон из негашеной извести полностью восстановился в течение двух недель, тогда как обычный бетон остался с трещинами.

Ранее сообщалось, что в Италии недавно обнаружили подземный участок акведука эпохи Августа.