«Самозалечивающийся» бетон: как технология Древнего Рима пережила тысячелетия
Исследование, проведенное на идеально сохранившейся древней строительной площадке в Помпеях, раскрыло ключевую технологию, которая обеспечила легендарную прочность и долговечность римского бетона. Многие монументальные сооружения Римской империи, такие как акведуки и здания, стоят уже два тысячелетия, и теперь ученые из Массачусетского технологического института под руководством доцента Адмира Масика выяснили, в чем секрет их устойчивости.
Исследовательская группа обнаружила, что римские строители использовали метод «горячего смешивания». При этой технологии негашеная известь, вулканический пепел и другие сухие ингредиенты сначала смешивались между собой, и только затем добавлялась вода. Этот процесс вызывал интенсивное тепловыделение. В результате внутри бетона образовывались высокореактивные включения извести — так называемые «класты», напоминающие мелкий гравий.
Именно эти частицы играют решающую роль в «самозалечивании» материала. Когда за тысячи лет в бетоне неизбежно образуются трещины, известковые класты растворяются и активно заполняют повреждения, восстанавливая целостность конструкции. Анализ образцов с помпейской площадки, застывшей во времени из-за извержения Везувия в 79 году н.э., предоставил неопровержимые доказательства использования этой методики. Ученые обнаружили как характерные самовосстанавливающиеся класты в уже готовых стенах, так и нетронутую кучу сырья с фрагментами негашеной извести, смешанными с пеплом, что подтвердило первый этап процесса.
Кроме того, исследование выявило дополнительный фактор прочности: частицы вулканической пемзы со временем вступали в реакцию со средой бетона, создавая новые минеральные отложения, которые еще больше укрепляли материал. Как отметил профессор Масик, этот бетон является динамичной, реактивной системой, пережившей землетрясения, извержения вулканов и воздействие стихий.
Это открытие имеет большое значение для современной строительной индустрии, которая ищет пути создания более долговечных и экологичных материалов. Компания DMAT, основанная Масиком, уже работает над воплощением древних принципов в современных бетонных решениях, стремясь создать материалы, способные к регенерации. Примечательно, что обнаруженный метод «горячего смешивания» противоречит канонам, изложенным знаменитым римским архитектором Витрувием, чьи труды долгое время считались фундаментальными.
Результаты исследования были опубликованы 9 декабря в научном журнале Nature Communications.