Вторник , 12 Декабрь 2017
Домой / Античное Средиземноморье / Раскрыт секрет прочности древнеримского бетона

Раскрыт секрет прочности древнеримского бетона

В 79 году н. э. древнеримский мыслитель Плиний Старший в своём сочинении «Естественная история» писал, что римские гавани, подверженные постоянному воздействию морской воды, ​​становятся крепче с каждым днём.

Почему сделанный древними римлянами бетон такой долговечный? Учёные из США, Китая и Италии узнали секрет древнеримского бетона, который остаётся крепким даже через 2000 лет. Всё дело в веществах, которые содержались в основном компоненте «жидкого камня» римлян, вулканическом пепле и морской воде, которые при взаимодействии делают бетон всё прочнее со временем.

Римляне использовали бетон для создания многих известных сооружений, таких как Пантеон, рынки Траяна в Риме, а также огромные морские сооружения волнорезы для защиты гаваней.

Предметом исследования учёных стали бетонные сооружения-волноломы, которые соорудили римляне в порту Остии (ныне район Рима), Орбетелло, Поццуоли и Анцио. Эти сооружения, построенные в море, не только не разрушались от морской воды, но делались прочнее. Это отличает римский бетон от современного, который напротив, от контакта с водой разрушается из-за образования в нём щелочно-силикатного геля. Металлическая арматура современного бетона хоть и упрочняет конструкцию, но в воде металл ржавеет.

Римляне делали свой бетон из вулканического пепла, извести и морской воды.
В 2009 году учёные провели анализ образцов бетона, и выяснили, что в составе древнего бетона присутствуют кристаллы Al-tobermorite — тоберморит алюминия — очень редкий минерал. Al-tobermorite может заполнять пузырьки и полости в базальтовых породах. Это удивило исследователей, так как даже изготовление его в лаборатории требует температуры более +80С и получить его удается немного, но римлян получили тоберморитом алюминия при температуре окружающей среды.
«Никто никогда не производил тоберморит при 20 °С. Кроме римлян», — говорит Мари Джексон, ведущий автор исследования.

Тоберморит алюминия имеет кристаллы, подобные тем, что образуются в вулканических породах, при реакции вулканического пепла с известью и морской водой, скрепляют конструкцию изнутри, усиливают цемент и препятствуют его хрупкости.

Проведя дополнительные анализы древнего бетона исследователи обнаружили, что в нём появились новые минералы, в том числе филлипсит (лат.phillipsite) — каркасный силикат из группы цеолитов. Исследователи предполагают, что под действием морской воды проникающей в бетон в волнорезах и в морских причалах, растворяются компоненты вулканического пепла и происходит выращивание новых минералов.

Таким образом, чем дольше бетон находится в морской воде, тем больше образуется кристаллов, которые склеивают древний берон изнутри, делая его только прочнее со временем.

Учёные пытаются раскрыть секреты римского бетона, чтобы воссоздать его аналог в будущем. По их словам, которые приводит пресс-релиз, древний бетон менее прочный на сжатие, чем современный, так что его аналог использовать повсеместно было бы непрактично. Но так как он намного долговечнее современного, то мог бы пригодиться для тех же целей, что и использовался в исследованных образцах — для строительства молов, стен для укрепления берега и волноломов, или в строительстве приливных электростанций, где не так критична прочность на сжатие, но не помешает долговечность.

Древнеримский бетон и порты. ROMACONS проект буровые площадки, зелёные круги: 1 = Порт Cosanus, 2 = Порт Траян, 3 = Порт Neronis, 4 = Baianus Sinus. Вулканические районы, красные треугольники

На земле не так уж много мест, где есть значительные запасы вулканического пепла нужной консистенции, но восстановление этой технологии может быть экономически оправданно. Сейчас учёные думают над тем, как заменить недостающие компоненты для производства ультра прочного бетона в промышленных масштабах.

Источник

Как строились римские дороги?
Древнейший храм в мире

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован.Необходимы поля отмечены *

*