Вчені розкрили рецепт вічного бетону

Стародавні римляни були великими будівельниками, особливо відомими своїми акведуками. Вони стоять досі, тому що були виготовлені з особливого виду бетону, званого пуцолановим бетоном. Цей тип бетону є особливо міцним і є причиною такої довговічності римських будівель. Про це пише Greekreporter.

Однією з їхніх будівель, Пантеону, майже дві тисячі років, і вона досі перебуває у хорошому стані. Він має найбільший у світі купол із бетону без додаткової підтримки.

Читайте також: В Еквадорі почали будувати будинки з кокаїну

Унікальні якості цього бетону обумовлені пуццоланом, сумішшю вулканічного попелу, знайденого неподалік італійського міста Поццуолі, і вапна. Коли ці два інгредієнти змішуються з водою, вони вступають у реакцію та створюють міцний бетон.

Відрізнявся не лише матеріал, а й процес будівництва

У 2023 році група дослідників з усього світу під керівництвом Массачусетського технологічного інституту (MIT) виявила, що не лише матеріали, що використовуються римлянами при виробництві бетону, були різними, а й методи їх змішування.

Дослідники виявили докази у вигляді маленьких шматочків білого вапна в добре перемішаному бетоні. Раніше люди вважали, що ці шматки утворилися через погані методи змішування чи матеріалів, але матеріалознавця Массачусетського технологічного інституту Адміра Масіка таке пояснення не переконало.

"Мене завжди непокоїла думка про те, що присутність цих вапняних уламків просто пов'язана з неякісним контролем", - сказав Масік у дослідженні, опублікованому в січні 2023 року.

«Якщо римляни доклали так багато зусиль для створення видатного будівельного матеріалу, дотримуючись докладних рецептів, які оптимізувалися протягом багатьох століть, чому вони доклали так мало зусиль для забезпечення виробництва добре перемішаного кінцевого продукту? ?» - Задумався Масік.

"У цій історії має бути щось ще", - підсумував він.

Аналіз 2000-річних зразків римського бетону

Масік та його команда під керівництвом інженера-будівельника Массачусетського технологічного інституту Лінди Сеймур уважно вивчили зразки давньоримського бетону з археологічних розкопок Привернум в Італії, вік яких становить дві тисячі років.

Вони використовували передові методи, такі як скануюча електронна мікроскопія великої площі, енергодисперсійна рентгенівська спектроскопія, рентгенівська порошкова дифракція і конфокальна раманівська візуалізація, щоб більш уважно вивчити шматки вапна.

Одне критичне питання стосувалося того, яке вапно використовували римляни. Зазвичай люди думали, що пуцолановий бетон покритий гашеним вапном. Зазвичай, коли вапняк нагрівають при дуже високих температурах, утворюється міцний порошок, званий вапном негашеним або оксидом кальцію.

Коли негашене вапно потім змішують з водою, виходить гашене вапно, також відоме як гідроксид кальцію, — паста, яка трохи менш реакційна і не така міцна. Згідно з теорією, древні римляни змішували гашене вапно з пуццоланом.

Фото: Flickr/Mr Gs Travels CC BY-NC-SA

Читайте також: У паризькому Пантеоні «перепоховали» велику танцівницю