Помпеи показали, как римский бетон сохранял прочность тысячелетиями

Новые данные из Помпеев подтвердили, что римские строители применяли технологию, делающую бетон самовосстанавливающимся. Группа исследователей из MIT во главе с Адмиром Масичем, изучив незавершённые конструкции и строительные материалы, сохранившиеся под слоем пепла Везувия, выявила признаки использования метода «горячего смешивания» извести. Итоги работы представлены в журнале Nature Communications.

Учёные реконструировали технологическую цепочку на основе анализа складированных материалов, фрагментов стен и микроструктуры застывшего раствора. Было установлено, что в смесь сначала добавляли обожжённые куски извести, вулканический пепел и другие сухие компоненты, а воду вводили уже на заключительной стадии. При контакте воды с негашёной известью происходила интенсивная экзотермическая реакция, формировавшая в толщине бетона неравномерно распределённые, но химически активные включения извести.

Эти структуры, по ранее предложенной модели Масича, играли ключевую роль в долговечности римского бетона. При появлении микротрещин вода проникала в материал, вызывала повторную реакцию известковых включений, и образующиеся продукты постепенно заполняли трещины изнутри. Таким образом, конструкция получала способность частично «самозалечиваться», что и объясняет хорошую сохранность древних сооружений.

Полученные данные важны и потому, что расходятся с классическим описанием Витрувия, который утверждал, что известь предварительно полностью гасили водой. Исследователи указывают, что текст римского архитектора, вероятно, фиксировал лишь одну из практик, в то время как реальная строительная техника была более вариативной. Анализ пуццоланового пепла из района Помпеев показал также высокое разнообразие минералов, способных вступать в долгосрочные реакции гидратации и карбонизации, что дополнительно усиливало структуру бетона с течением времени.

По оценке авторов, понимание сочетания «горячего смешивания» и минерального состава наполнителя открывает перспективы для создания современных бетонов с эффектом самовосстановления. Такие материалы могли бы снизить частоту ремонтов мостов, тоннелей и других критически важных объектов инфраструктуры, а также уменьшить углеродный след строительной отрасли за счёт увеличения сроков службы конструкций, сообщает rutab.net.

Обратите внимание: Без шума и мишуры: за какие новогодние традиции в 2025 году можно получить штраф