Вчені розгадали таємницю довговічності римських споруд
Науковці розкрили таємничий інгредієнт, який дозволив римлянам зробити свій будівельний матеріал таким довговічним і стійким. Дослідження було опубліковано в журналі Science Advances.
Про це повідомляє CNN.
Величні споруди Стародавнього Риму пережили тисячоліття – свідчення винахідливості римських інженерів, які довели до досконалості використання бетону.
Але як їхні будівельні матеріали допомогли утримати колосальні споруди на кшталт Пантеону (який має найбільший у світі неармований купол) і Колізею, що простояли понад 2 000 років?
Римський бетон у багатьох випадках виявився довговічнішим, ніж його сучасний аналог, який може руйнуватися протягом десятиліть. Тепер вчені, що стоять за новим дослідженням, кажуть, що вони розкрили таємничий інгредієнт, який дозволив римлянам зробити свій будівельний матеріал таким довговічним і будувати складні споруди в непростих місцях, таких як доки, каналізація і сейсмоактивні зони.
Дослідницька група, до якої увійшли науковці зі США, Італії та Швейцарії, проаналізувала 2000-річні зразки бетону, взяті з міської стіни на археологічній ділянці Privernum в центральній Італії, і схожі за складом на інші зразки бетону, знайдені по всій Римській імперії.
Вони виявили, що білі шматочки в бетоні, так звані вапняні класти, надавали бетону здатність затягувати тріщини, які утворювалися з часом. Раніше на білі шматочки не звертали уваги, вважаючи їх свідченням недбалого змішування або неякісної сировини.
"Для мене було справді важко повірити, що давньоримські (інженери) могли погано виконати роботу, оскільки вони дійсно докладали ретельних зусиль при виборі та обробці матеріалів", – сказав автор дослідження Адмір Масіч, доцент кафедри цивільної та екологічної інженерії Массачусетського технологічного інституту.
"Вчені записували точні рецепти та впроваджували їх на будівельних майданчиках (по всій Римській імперії)", – додав Масіч.
Протягом багатьох років дослідники вважали, що вулканічний попіл з району Поццуолі, на березі Неаполітанської затоки, був тим складником, що робив римський бетон таким міцним. Цей вид попелу транспортувався по всій величезній Римській імперії для використання в будівництві, і був описаний як ключовий інгредієнт для бетону в описах архітекторів та істориків того часу.
Масіч сказав, що обидва компоненти важливі, але вапно в минулому не брали до уваги.
Щоб дослідити, чи вапняна крихта відповідальна за очевидну здатність римського бетону до самовідновлення, команда провела експеримент.
Вони виготовили два зразки бетону, один за римськими рецептурами, а інший – за сучасними стандартами, і навмисно розкололи їх. Через два тижні вода не змогла пройти крізь бетон, виготовлений за римським рецептом, тоді як через шматок бетону, виготовлений без негашеного вапна, вона пройшла наскрізь.
Їхні висновки свідчать про те, що шматочки вапна можуть розчинятися в тріщинах і перекристалізовуватися під впливом води, загоюючи тріщини, створені вивітрюванням, до того, як вони розповсюдилися. Дослідники заявили, що цей потенціал самовідновлення може прокласти шлях до виробництва більш довговічного, а отже, більш стійкого сучасного бетону. Такий крок дозволив би зменшити вуглецевий слід бетону, на який припадає до 8% глобальних викидів парникових газів, згідно з дослідженням.
Нове відкриття може допомогти зробити виробництво сучасного бетону стійкішим, що потенційно може змінити суспільство, як це колись зробили римляни. "Бетон дозволив римлянам здійснити архітектурну революцію, – сказав Масіч. – Римляни змогли створити та перетворити міста на щось надзвичайне і прекрасне для життя. І ця революція, по суті, повністю змінила спосіб життя людей".
