Подпишитесь на нас в Google
Римская империя в буквальном смысле была построена на особой форме сверхпрочного самовосстанавливающегося бетона, который сохраняет прочность на протяжении тысячелетий.
Современные ученые долгое время не могли понять, как римляне создавали этот "волшебный" строительный материал, но опубликованные открытия из Помпеев дали новые подсказки, пишет IFL Science.
Результаты получены той же командой из MIT, которая в 2023 году описала возможный рецепт римского бетона. Свою теорию ученые тогда основывали главным образом на городской стене в Приверно на юго-западе Италии, завоёванном римлянами в IV веке до н. э.
Как римляне делали свой бетон
Вот что они обнаружили: ключевой ингредиент – пуццолан, реактивный вулканический порошок из города Поццуоли, расположенного неподалёку от Неаполя и печально известного Везувия. Исследователи предположили, что этот необычный материал смешивали с фрагментами извести и другими сухими компонентами.
В конце в сухую смесь добавляли воду, а затем нагревали в процессе, известном как "горячее смешивание".
По мере затвердевания бетона этот метод сохраняет очаги высокореактивной извести в виде мелких белых зёрен. Если позднее в конструкции образуются трещины, эти известковые включения могут растворяться и повторно кристаллизоваться, заполняя пустоты.
Это фактически наделяет римский бетон способностью самовосстанавливаться – весьма умно для технологии возрастом 2000 лет, мягко говоря.
"Римский цемент долговечен, он самовосстанавливается, и это динамическая система, – заявил соавтор исследования, доцент MIT Адмир Масич. – То, как эти поры в вулканических ингредиентах могут заполняться благодаря повторной кристаллизации, – это идеальный процесс, который мы хотим перенести в современные материалы. Нам нужны материалы, которые регенерируют сами себя".
В своем исследовании учёные MIT попытались устранить "трещину" в собственной теории. Процесс, который они выявили в 2023 году, немного отличался от описанного Витрувием – римским инженером, написавшим сохранившийся труд по архитектуре времён классической античности, "Десять книг об архитектуре".
Трудности перевода
В этом древнем трактате Витрувий объяснял, что римляне добавляли воду в известь, создавая пастообразный материал, прежде чем смешать его с другими ингредиентами, – а не смешивали сухой материал и лишь потом добавляли воду. Странно, но прямого упоминания ключевого этапа "горячего смешивания" там нет.
"Испытывая огромное уважение к Витрувию, мне было трудно предположить, что его описание может быть неточным, – сказал Масич. – Труды Витрувия сыграли ключевую роль в пробуждении моего интереса к древнеримской архитектуре, а результаты моего исследования противоречили этим важным историческим текстам".
Чтобы узнать больше, Масич и его команда изучили археологические остатки древней строительной площадки в Помпеях – знаменитом римском городе, уничтоженном адским извержением вулкана в 79 году н. э.
Команда взяла образцы с этого удивительного памятника и провела микроструктурный и химический анализ куч предварительно смешанного сухого материала, частично построенной стены, завершённых контрфорсов и несущих стен, а также следов ремонта раствором в существующей стене.
Они обнаружили, что фрагменты негашёной извести были предварительно смешаны с другими ингредиентами в куче сухого сырья – это подтвердило правильность теории 2023 года.
"Благодаря этим исследованиям стабильных изотопов мы смогли отследить эти важнейшие реакции карбонизации во времени, что позволило нам отличить известь горячего смешивания от гашёной извести, изначально описанной Витрувием", – пояснил Масич.
Эти результаты показали, что римляне готовили своё связующее вещество, беря обожжённый известняк (негашёную известь), измельчая его до определённого размера, смешивая всухую с вулканическим пеплом и лишь затем добавляя воду для создания цементирующей матрицы, добавил Масич.
Ошибался ли Витрувий
Это необычно, поскольку Витрувий не упоминает горячее смешивание, к тому же указывает, что вода добавляется в смесь на раннем этапе. Однако это не обязательно означает, что он ошибался.
"Десять книг об архитектуре" – не отточенная книга в современном смысле, а скорее собрание заметок и наблюдений Витрувия, компилировавшееся множеством писателей и редакторов на протяжении веков.
Масич считает, что Витрувия могли просто неверно истолковать. Кроме того, он отмечает, что в трактате всё же упоминается скрытое тепло в процессе смешивания цемента – что, возможно, и есть отсылка к горячему смешиванию.
Ранее УНИАН сообщал, как римляне строили ровные и прямые дороги без современных технологий.
