Спустя тысячелетия после того, как Римская империя обратилась в пыль, ее бетонные конструкции все еще сохранились.
Сегодня ученые наконец-то нашли причину: особый ингредиент, который заставляет бетон со временем затвердевать, а не разрушаться. Ученые начали свои исследования с рецепта древнего раствора, созданного римским инженером Марком Витрувием в 30 году до нашей эры. Рецепт представляет собой смесь вулканического пепла, извести, морской воды и вулканических пород. Эту смесь разливают в деревянные формы, которые, в свою очередь, погружают в морскую воду.
История содержит много упоминаний о прочности римского бетона, в том числе таинственная записка, написанная в 79 г. до н.э., в которой бетон, подвергшийся воздействию морской воды, описывается как «горная масса, непобедимая для волн и исцеляющая каждый день».
Что это значит? Чтобы выяснить это, исследователи изучили рифленый фундамент римского порта в заливе Поццуоли недалеко от Неаполя. Изучая их, они обнаружили, что в морской воде растворялись элементы вулканического пепла, что позволило укрепить новые связи между минералами. В течение десяти лет в бетоне образовался очень редкий гидротермальный минерал под названием алюминиевый тоберморит .
Алюминиевый тоберморит, который, как известно, обеспечивает долговечность римскому бетону, может производиться в лаборатории, но его очень трудно смешивать. Но исследователи обнаружили, что, когда морская вода просачивается через бетонную форму, она вступает в реакцию с вулканическим пеплом и кристаллами с образованием алюминиевого тоберморита и пористого минерала, называемого филлипситом, пишет American Mineralogist .
Увидим ли мы в ближайшем будущем более экологичные причалы и волнорезы? Поскольку для укрепления бетона обоим минералам требуются столетия, современная наука все еще работает над воссозданием современной версии римского цемента.