Срок службы современных зданий в зависимости от использованных при строительстве материалов и технологий составляет в среднем от 100 до 150 лет. Дольше всего стоят цельномонолитные и кирпичные объекты. Однако даже им нужен своевременный ремонт.
Кажется, что все в этом мире имеет свой конец — кроме того, что было возведено древними римлянами. Того, конечно, что не растаскали по частям после распада империи.
Я серьезно! Сами посудите — Мезон Карре (также известный среди русскоговорящих как «квадратный дом») был построен в центре города Нима (сейчас он находится во Франции) около 2 года нашей эры. В XIX веке его восстановили в оригинальном виде, после чего в здании начал функционировать музей, работающий и теперь.
Или вот, например, амфитеатр Пулы в современной Хорватии, который возвели в 68 году нашей эры. Он также подвергся реконструкции в XIX веке и с тех пор принимает туристов со всего мира.
Куда уж без вечного, наверное, Колизея в Риме. Он появился в 80 году нашей эры, в какой-то момент начал разрушаться, но вовремя был взят под контроль местных властей в середине XVIII века. С тех пор стоит — никуда не делся.
Если вам и этого мало, то вспомним Башню Геркулеса в городе Ла-Корунья, который в настоящее время принадлежит Испании. Строение на высокой скале появилось еще в 117 году нашей эры. Сейчас же это единственный действующий маяк работы древних мастеров.
Современный вид башня Геркулеса приобрела в конце XVII века, но внутри нее сохранились конструкции начала того тысячелетия.
В этот же список можно включить морской порт Кейсария в Израиле (22 год до нашей эры), Пантеон в Риме (125 год нашей эры) и амфитеатр в тунисском Эль-Джеме (238 год нашей эры).
На долговечности зданий, возведенных древними римлянами, сказалось многое: внимание властей, включение в список ЮНЕСКО, систематические реставрации. Однако особенно важно то, из чего изначально строились объекты. Как выяснили недавно ученые, римляне создали бетон, который может «самовосстанавливаться» под воздействием воды. Расскажем об этом поподробнее.
«Самовосстанавливающийся» бетон древних римлян
Сотрудники Массачусетского технологического института и раньше были уверены в том, что римляне добавляли нечто в свой строительный раствор, чтобы сделать бетон только крепче в случае его повреждения. А теперь им удалось это доказать, пишут в журнале Science Advances.
Как оказалось, древнеримский бетон не был таким однородным, как его современный аналог. Он содержал крошечные гранулы белого кальция, известковые обломки. Они-то и оказались ключом к секрету долговечности строений.
Ученые собрали образцы бетона из Приверно, древнего поселения в 100 км к югу от Рима, и изучили состав раствора с помощью электронной микроскопии и рентгеновской спектроскопии. Трещины в бетоне были заполнены карбонатом кальция — веществом, которое содержится в тех самых известковых обломках.
По версии специалистов, римляне изготавливали бетон, смешивая песок, вулканический пепел и негашеную известь (обожженный известняк), после чего добавляли туда воду. В результате происходила химическая реакция, которая повышала температуру смеси до 200 градусов по Фаренгейту (около 93 по Цельсию) и вызывала образование крошечных кусочков оставшейся извести.
Если спустя годы в таком бетоне и образовывались трещины, вода (да хотя бы дождевая) проходила сквозь них и растворяла кальций в известковых обломках. Кальций выпадал в осадок и перекристаллизовывался вдоль трещин, тем самым словно запечатывая их.
Процесс, который выделяет «скрытое тепло» при производстве бетона, был описан еще римским архитектором и инженером Витрувием. Однако действительное его использование подтвердилось только сейчас.
«Римляне не обязательно понимали химию, лежащую в основе упругости их бетона, но они создали этот рецепт на основе столетий проб и ошибок, чтобы строить более прочные конструкции, особенно в море, и как только они нашли что-то, что хорошо работало, они придерживались этого», — говорит профессор Адмир Масич, специалист по материалам и руководитель исследовательской группы.
Сейчас его команда исследует строительные материалы с других римских стоянок.
Отметим, что подобный способ строительства также способствовал меньшему углеродному следу, чем тот, что оставляет современное производство цемента. На долю последнего приходится до 8% глобальных выбросов парниковых газов. При этом получаемая сегодня смесь зачастую плохо справляется с трещинами и начинает осыпаться уже через несколько десятков лет.
«Если бы современные производители цемента поступали так же, как римляне, у нас могло бы быть больше долговечных зданий, а у бетонной промышленности — меньший углеродный след», — уверен Масич.
Новые дома «из-под принтера»
К слову, в ноябре 2022 года был представлен первый дом, полностью изготовленный из биоматериалов посредством 3D-печати — BioHome3D. Он на 100% пригоден для вторичной переработки и имеет высокую теплоизоляцию. Строительные отходы были практически устранены благодаря точности процесса печати, уверяют в Центре передовых структур и композитов Университета штата Мэн.
Не исключено, что в скором времени экологичных домов «из-под принтера» будет становиться все больше и больше. А вот сколько лет каждому из них предстоит просуществовать, покажет время.