Змішували гарячим: вчені знайшли пояснення міцності давньоримського бетону

Бетон із негашеного вапна повністю відновлюється протягом двох тижнів.

За кілька століть існування Римської імперії її жителі створили тисячі споруд по всьому світу, і чимало їх збереглося практично незруйнованими.

Вчені вже кілька десятиліть намагаються з’ясувати, що надає їм довговічність, пише "Популярна механіка".

Новий аналіз зразків римського бетону, взятих із стародавньої стіни на місці археологічних розкопок у Привірно неподалік Риму, пролив деяке світло на секрети виробництва унікального будматеріалу. Автори дослідження, інженери з Массачусетського технологічного інституту (MIT), дійшли висновку, що древні римляни, крім інших методів, використовували "гаряче змішування" негашеного вапна, яке й забезпечувало самовідновлення матеріалу.

До цих пір особливу міцність римського бетону приписували підмішаній до нагріваного і потім "погашеного" водою вапняку у суміші з вулканічного попелу та роздроблених у пил пемзи та туфу. Але матеріалознавець з MIT Адмір Масік та його колеги звернули увагу на білі включення – осколки вапняку, що присутні в римському бетоні.

Насамперед вони вважалися ознакою погано перемішаного бетонного розчину, але, на думку Масіка, це дуже просте пояснення.

Для того щоб одержати поглиблене уявлення про включення вапна в стародавньому бетоні, зразки з аналізу проаналізували декількома високочутливими сучасними методами. Аналіз показав, що римський бетон виходив при надзвичайно високих температурах змішуванням негашеного вапна з пилоподібною сумішшю вулканічного походження та водою. Цей процес назвали "гарячим змішуванням", у результаті якого й виходили видимі у стародавньому бетоні білі включення, шматки вапна. Вони і надають бетону здатність до самовідновлення. Тріщини, що утворюються в бетоні, переміщуються до вапняних включень, площа поверхні яких більша, ніж у інших частинок.

Вода, що потрапляє в тріщини, вступає в реакцію з вапном, утворюючи кальцієвий розчин, який, твердне при висиханні, склеює тріщину і запобігає її поширенню. Випробування показали, що бетон, який тріснув, з негашеного вапна повністю відновився протягом двох тижнів, тоді як звичайний бетон залишився з тріщинами.

Раніше повідомлялося, що в Італії нещодавно виявили підземну ділянку акведука епохи Августа.