Бетонные сооружения времен Римской империи неустанно противостоят мощным натискам волн и стойко выдерживают удары стихий, хотя возраст конструкций насчитывается тысячелетиями. Современные же конструкции из бетона не способны радовать подобными характеристиками. Их ресурс рассчитан на относительно небольшой период эксплуатации, если сравнивать с параметрами доисторического аналога. Ученый мир решил наконец-то исследовать этот феномен, и выяснилось нечто интересное.
Оказалось, что древнеримский бетон со временем лишь укрепляет свой потенциал. Это объясняется образованием редкого гидротермального минерала под названием Al-tobermorite в процессе химической реакции морской среды с бетоном. В этом и заключается секрет долголетия древнеримских конструкций, так как этот минерал и укрепляет материал, повышая его прочностные ресурсы.
Исследования современных ученых проводятся на основании описания рецепта строительной смеси, автором которого считается древнеримский инженер Марк Витрувий. Выяснилось, что состав раствора тех времен представляет собой смесь вулканического пепла с известью, которая разбавляется морской водой. В эту массу далее добавляются фрагменты вулканического камня. Готовый раствор наносится на деревянные формы, которые впоследствии выдерживают в морской воде. При возведении большинства известных исторических объектов использовали такой тип строительной смеси, включая Пантеон, создавали защитные конструкции для морских гаваней. О свойствах прочности древнеримского бетона свидетельствует огромное количество архивных материалов. В частности, в научной среде известна загадочная запись, оставленная автором той эпохи, которая гласит о колоссальном потенциале строительного материала.
В рамках исследований ученые изучили керны со дна гавани в акватории порта близ Неаполя. Как показали результаты анализов, формирование новых связующих элементов в составе бетона вызвано растворением компонентов вулканического пепла под воздействием морской воды. Стало известно, что вода, проникая в цементный раствор, реагирует с вулканическим пеплом и кристаллами, что приводит к образованию гидротермического Al-tobermoriteи пористого минерала под названием филлипсит. Результаты исследовательских работ по изучению древнеримского раствора опубликованы в научном издании AmericanMineralogist.
По мнению ведущего автора исследования геолога из Университета Юты Мари Джексон, эти знания способствуют созданию современной версии древнеримского раствора, с учетом того, что необходимы столетия, чтобы досконально изучить процессы формирования этих минералов и их характеристики. Между тем, алюминий тоберморит получают и в лабораторных условиях, но возникают большие сложности с его внедрением в бетонную смесь.
«Римлянам посчастливилось наблюдать за тем, как вулканический пепел попадал в море и превращался в пемзу. Это облегчило их работу над созданием рецепта строительного раствора с невероятно высоким потенциалом прочности», — отмечает Джексон.
Как вам статья?
