Древний Рим оказал огромное влияние на развитие всего человечества в разных областях — право, искусство, наука и, конечно, архитектура. Наследие Рима мы можем наблюдать спустя столько веков, любуясь дошедшими до наших дней строениями. Загадкой римлян был рецепт прочного бетона, который и позволил всем этим памятникам архитектуры выстоять спустя века. Современным учёным удалось разгадать секрет римского бетона.
ИНТЕРЕСНО!
➡️История штукатурки – когда придумали внутреннюю отделку стен?
Потерянная технология
Действительно прочность построенных в Древнем Риме конструкций из бетона поражала инженеров и учёных разных эпох, но никто не мог точно определить состав бетона и технологию его производства. Многие пытались повторить этот рецепт, экспериментируя с доступными римлянам материалами, но всё безрезультатно. Казалось, римский бетон возрастом более 2 тысяч лет с каждым годом только набирает прочность, и даже вода не вредит ему. В очередной раз поиском ответа на этот вопрос занялись исследователи из Массачусетского технологического института.
Странные кусочки извести
Учёные неоднократно изучали образцы древнего бетона под микроскопом и регулярно обнаруживали в нём крупные кусочки извести. Наличие таких вкраплений всегда трактовалось как плохое перемешивание смеси при подготовке раствора или низкое качество сырья. Исследователи нового времени пришли к выводу, что это несостоятельные версии и что римляне не могли так халатно относиться к процессу изготовления бетона. Должно быть другое объяснение, поисками которого и занялась команда института.
Было проведено тщательное исследование образцов римского бетона возрастом два тысячелетия, найденных на археологических раскопках в Италии. Для изучения известковых вкраплений на образцы обрушили всю мощь современной науки — в ход пошли электронная микроскопия, энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия, порошковая рентгеновская дифракция и конфокальная рамановская спектроскопия.
Всё это должно было пролить свет на природу использованной в Риме извести. Долгое время считалось, что древние римляне смешивали пуццолану (вулканический пепел) и гашёную известь, которую получали с помощью нагрева известняка до высоких температур. Так получали прочный бетон. Но…
Особенности смешивания компонентов
…исследование показало обратное. Структура известковых образов римского бетона не соответствует привычному процессу использования гашёной извести. Наоборот, были обнаружены признаки того, что римский бетон получали путём смешивания именно негашёной извести с пуццоланой и водой. Вероятно, это была довольно бурная химическая реакция с большим выделением тепла.
Учёные выявили несколько преимуществ горячего приготовления бетона. Когда раствор разогревается до высоких температур, протекают новые химические реакции, которые невозможны с обычной гашёной известью. Этот процесс приводит к образованию новых соединений.
Кроме того, нагрев ускоряет процессы затвердевания и схватывания бетона. Частицы извести получают необычную способность к самовосстановлению. Как это работает? Появившиеся микротрещины в первую очередь затрагивают оставшиеся вкрапления негашёной извести. Вода, попавшая в микротрещину, возобновляет химическую реакцию с известью, что приводит к образованию раствора (карбоната кальция), который запечатывает трещину изнутри.
Это исследование объясняет, почему у древних образцов римского бетона в трещинах был обнаружен кальцит, и почему конструкции из этого материала сохраняются на протяжении многих веков, несмотря на агрессивное воздействие окружающей среды.
👉А долговечные и качественные современные материалы для ремонта и строительства вы можете выбрать в интернет-магазине Baumit. Телефон для справок: 8 800 770-00-45.
В тему:
➡️История портландцемента: как изобретали популярный материал?