Эта дорога видела расцвет и падение Римской империи, пережила варваров, Средневековье, две мировые войны и до сих пор, представьте себе, вполне себе в рабочем состоянии. Это Аппиева дорога, которая проходит из Рима в Капую.
Как римлянам удалось без современной техники, лазерных уровней и полимерных добавок построить дорогу, которая служит тысячелетиями?
«Большая стройка». Как это было сделано?
В 312 год до н.э. Римская республика еще не была могучей империей, а была таким крепким государством, которое вело тяжелую войну с горными племенами самнитов. Война шла с переменным успехом, и римлянам как воздух нужна быстрая и надежная логистика - дорога для переброски легионов на юг.
Тут цензор Аппий Клавдий Цек затевает проект, который его современники сочли безумием - строительство прямой мощеной дороги от Рима до Капуи, длиной почти 200 километров. На это дело он, не моргнув глазом, спустил почти всю государственную казну.
Прозвище «Цек» (Caecus) означает «Слепой», но историки считают, что зрение Аппий потерял уже в старости, а в годы своей бурной деятельности видел всё прекрасно
Стройка была грандиозная. Римляне шли напролом, создавая максимально прямой путь. Холмы срывались, овраги и болота засыпались. Потом готовилась траншея глубиной до полутора метров, в которую слоями укладывали и трамбовали разные материалы.
На самое дно траншеи насыпали слой крупных, грубо отесанных камней, размером с кулак. Это был фундамент и дренажная система в одном флаконе. Следующий слой - щебень смешанный с известью и вулканическим пеплом. Этакая ранняя версия бетона
Ядро дороги составлял плотно утрамбованный слой мелкого гравия и песка, И, наконец - верхнее покрытие из больших, идеально подогнанных друг к другу плит из прочнейшего вулканического базальта. Плиты имели слегка выпуклую форму, чтобы дождевая вода сразу стекала в боковые канавы.
Ширина дороги позволяла спокойно разъехаться двум повозкам, а по бокам шли уплотненные тротуары для пешеходов. Через каждую римскую милю (около 1480 метров) стоял мильный столб. Вдоль дороги строились и «станции техобслуживания» - места, где можно было сменить лошадей или переночевать.
Инженерное руководство осуществляли военные специалисты. Но основную, самую каторжную работу - таскать камни, рыть землю, месить раствор выполняли рабы и военнопленные.
Бетон, который латает сам себя
Долгое время считалось, что главный секрет римлян — это их кладка и многослойность. Но онедавние исследования показали, что настоящее чудо скрывалось в их растворе, в их бетоне.
Все, наверное, слышали про пуццолан - это такой вулканический пепел, который римляне добавляли в известковый раствор. Эта добавка делала бетон невероятно прочным и, что самое главное, водостойким. Именно поэтому римские портовые сооружения и акведуки стоят до сих пор, хотя современный железобетон в морской воде начинает разрушаться уже через 50 лет.
Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) и Гарварда совсем недавно сделали интересное открытие. Они обратили внимание на небольшие белые вкрапления в структуре древнего бетона, так называемые «известковые обломки». Раньше их считали дефектом, признаком плохого перемешивания раствора. Мол, недоглядели рабы.
Профессор Адмир Масич из MIT усомнился: «Если римляне так старательно создавали выдающийся материал... почему они так наплевательски отнеслись к его перемешиванию?»
Но римляне, как выяснилось, использовали технологию «горячего смешивания». Они добавляли в смесь вместо гашеной, как считалось ранее, негашеную известь. При контакте с водой это вызывало бурную химическую реакцию с выделением большого количества тепла. А при этих высоких температурах и образовывались те самые «известковые обломки».
Причем эти обломки работали как встроенная система самовосстановления. Когда в бетоне со временем появлялась микротрещина, в нее рано или поздно попадала дождевая вода. Вода вступала в реакцию с известковыми включениями, образуя насыщенный кальцием раствор. Этот раствор заполнял трещину и, кристаллизуясь, намертво ее «запечатывал». Так римский бетон со временем не разрушался, а становился только прочнее.
Только вдумайтесь. Две тысячи лет назад люди, не имея ни малейшего понятия о химии наноструктур, создали «умный» материал, который мы сегодня пытаемся воссоздать в лабораториях.
Почему же мы с современными технологиями строим дороги, которые нуждаются в капитальном ремонте уже через 10-20 лет, а то и раньше?
Разумеется, прямое сравнение Аппиевой дороги и современной автомагистрали, конечно, не совсем корректно. Нагрузки не идут ни в какое сравнение. По римской дороге ездили легкие колесницы и шли пешеходы. Пусти по ней вереницу груженных 40-тонных фур, и она, скорее всего, довольно быстро придет в негодность. Но дело, скорее, не только в нагрузках, сколько Дело в подходе, в самой философии строительства.
Римляне строили на века. Их стройки - это символы мощи государства. Причем строили так, чтобы на протяжении веков затраты на обслуживание были минимальными.
Ну а почему же мы, обладая всеми знаниями и технологиями, строим, по сути, «одноразовые» дороги, которые требуют капитального ремонта уже через 10-15 лет, а то и раньше? Причин несколько.
Во-первых, экономика. Строить «на века» долго и очень дорого. Гораздо выгоднее осваивать бюджеты на ежегодных ремонтах. Это цинично, но обеспечивает постоянный поток заказов и рабочих мест. Система планового устаревания, уже давно использующаяся в производстве бытовой техники, давно пришла и в дорожное строительство.
Во-вторых, технологии. Мы не можем просто взять и скопировать римский рецепт. «Горячее смешивание» требует огромных энергозатрат. К тому же, под современными дорогами проходит сеть коммуникаций - кабели, трубы, коллекторы. Полотно должно быть таким, чтобы его можно было относительно легко вскрыть, а потом залатать. Монолит из римского бетона для этого совершенно не подходит.
Римляне строили артерию своей империи, символ своего величия, рассчитанный на вечность. Мы же строим просто транспортные коридоры, у которых есть свой срок годности: променяли долговечность на скорость и кажущуюся экономическую эффективность, променяли качество на количество. Вот только, что останется после нас через 2300 лет?
Теперь канал есть и в MAX. Там я публикую материалы, которых нет и не будет на Дзене: интересные факты, новости науки и техники, короткие заметки, юмор, фото и видео. Присоединяйтесь, там своя атмосфера :)