Ученые раскрыли секрет удивительной прочности бетона Древнего Рима

04.07.2017 11:36 8

Ученые раскрыли секрет удивительной прочности бетона Древнего Рима

МОСКВА, 4 июля — Секрет удивительной прочности древнеримских акведуков и других построек из бетона, простоявших уже несколько тысячелетий под напором стихий, заключается в необычной химии его двух главных компонентов вулканического пепла и морской воды, говаривается в статье, опубликованной в журнале American Mineralogist.

Рецепт изготовления этого бетона был потерян, и никому никогда не удавалось его восстановить. Римлянам повезло, что у них был подходящий минеральный пример такого, как работает этот теплобетон. Они наблюдали за тем, как вулканический пепел попадал в море и превращался в пемзу. Нам придется подыскать их аналоги, так как и морская вода, и пепел есть далеко не везде, рассказывает Мэри Джексон (Marie Jackson) из университета Юты в Солт-Лейк-Сити (США).

Древний Рим, как часто его критикуют многие искусствоведы и историки науки, не оставил за собой столь же богатое культурное наследие, как Древняя Греция, но зато древние римляне преуспели в двух практических дисциплинах правоведении, архитектуре и строительстве. Древнеримские дороги, фабрика воды, Пантеон, другие соборы и архитектурные сооружения простояли многие тысячи лет и используются до сих пор.

Наоборот, как отмечает Джексон, он был только крепче после контакта с водой, о чем писали Плиний Старший и многие другие хронисты времен имперского Рима. Это необычное свойство древнеримского теплобетона оставалось тайной для ученых, так как о его крое и методике изготовления нам присутствовало известно крайне мало лишь то, что он содержал в себе песок, гальку определенных размеров, известь и вулканический пепел.

Джексон и ее коллеги нашли ответ на этот вопрос, просветив несколько эпизодов древнеримского бетона при помощи акселератора частиц ALS в Националной лаборатории имени Лоуренса в Беркли. Изучая снимки, полученные при помощи этого прибора, ученые нашли внутри бетона времен Цезаря и Августа крайне необычную ведь, которую они там не ожидали увидеть – кристаллы минерала тоберморита.

Это вещество, состоящее из воды, кальция, алюминия, кремния и кислорода, обычно образуется в гидротермальных источниках или в жерлах вулкана при сверхвысоких температурах, и обнаружение его в цементе стало сюрпризом для ученых. Проанализировав структуру этих кристаллов, Джексон и ее коллеги поняли, как они возникли, и нашли втолковывание невероятной прочности древнеримского бетона.

Как оказалось, бетон формировался в два этапа, первый из которых был быстрым, а второй – достаточно медленным по человеческим меркам. Сначала известь взаимодействовала с молекулами, держащимися в пепле, и создавала внутри бетона щелочную среду, способствовавшую формированию тоберморита.

Он возникал внутри бетона в результате проникновения в него морской воды и ее взаимодействия с щелочной средой. Растущие кристаллы тоберморита сцеплялись между собой, что скрепляло теплобетон и не позволяло ему разладиться на части под действием электрохимическим агрессивной морской воды. Этот процесс, как отмечают преподаватели, может длиться несколько игр лет, на протяжении каких бетон не только не разрушается, а становится только лучше.

Сейчас Джексон и несколько других геологов пытаются воссоздать вывод древнеримского бетона, смешивая различные типы вулканического пепла с морской водой. Его создание, как надеются ученые, разрешит не только найти замену для обычного цемента, производство какого является одной из самых экологически грязных процедур, но и создать вечные дамбы, приточные электростанции, волнорезы и другие портовые сооружения.

Источник

Следующая новость
Предыдущая новость

Игры на деньги в онлайн-режиме: разбогатеть проще, чем кажется Отменные игры на риск: онлайн-победы для каждого! Выигрыш 157 млн. рублей в "Гослото" ко дню рождения Название «Первый Доктор» говорит само за себя Виртуальные развлечения с денежными призами

Последние новости