Нове дослідження зразків римського бетону розкрило секрет його довголіття і надає можливість скоротити викиди вуглекислого газу.
Жоден візит до Рима не буде повним без відвідин Колізею, Пантеону, ринку Траяна та інших пам'яток античної архітектури, побудованих за допомогою бетону. Ці споруди витримали випробування стихії протягом майже двох тисяч років. У чому ж секрет їх міцності?
Відповісти на це запитання спробувала міжнародна група вчених. Результати їх роботи опубліковані в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Зразки бетону досліджували за допомогою дифракції рентгенівських променів в Лабораторії Берклі при Міністерстві енергетики США. Фізики вивчали відтворений «за стародавніми рецептами» римський розчин з вулканічного попелу і вапна. У стінах ринку Траяна, побудованих близько 110 року н. е., цей розчин пов "язує щебінь з туфа та цеглу.
Автори статті спостерігали за мінералогічними змінами, які відбувалися при затвердіванні розчину протягом 180 днів. Потім вони зіставляли результати зі зразками з римських споруд. Дослідники виявили, що мікроструктура римського бетону стабілізується шляхом утворення штретлінгіту - міцного кальцій-алюмосилікатного мінералу. Саме він перешкоджає поширенню тріщин на мікрорівні, що надає бетону хімічну стійкість і структурну цілісність у сейсмічно активному середовищі.
Розчин, який був частиною римського бетону, представляє інтерес не тільки через свою довговічність, але і в аспекті сучасної екології. Більшість сучасних бетонів пов'язує розчин портландцементу, зробленого на основі вапняку. Для виробництва портландцементу потрібно нагріти суміш вапняку і глини до 1 450 градусів за Цельсієм. Щороку використовується близько 19 білліонів тонн портландцементу. В результаті його виробництва виділяється величезна кількість вуглекислого газу - близько 7% від загального обсягу цього газу, який викидається в атмосферу щорічно.
Римський розчин, що використовувався в бетоні, являв собою суміш вулканічного попелу (85% розчину), прісної води і вапна, який нагрівали при значно нижчій температурі. Шматки вулканічного туфу і цегла при цьому займали близько 45-55% обсягу бетону. Якби вдалося включити вулканічні породи в сучасний цикл виробництва бетону, то обсяги викиду вуглекислого газу різко скоротилися б.
За матеріалами: Science Daily