Загадка решена. Почему спустя тысячи лет римский бетон прочный?⁠⁠ (5 фото)

Ученые выяснили главный вопрос — из чего состоял бетон.

Многие из известных нам сооружений были построены из бетона. Знаменитый римский Пантеон, который имеет самый большой в мире неармированный бетонный купол и был освящен в 128 году нашей эры, до сих пор не поврежден, а некоторые древние римские акведуки и сегодня доставляют воду в Рим. Между тем, многие современные бетонные конструкции разрушились через несколько десятилетий.

В течение многих лет исследователи предполагали, что ключом к долговечности древнего бетона был один ингредиент: вулканический пепел из района Поццуоли в Неаполитанском заливе. Этот особый вид золы даже развозили по всей Римской империи для использования в строительстве, и архитекторы и историки того времени описывали ее как ключевой ингредиент для бетона.

При более внимательном рассмотрении ученые из Массачусетского технологического института пришли к выводу, что древние образцы также содержат небольшие ярко-белые минеральные элементы — и это известь. Новое исследование, предполагает, что эти крошечные обломки придали бетону ранее непризнанную способность к самовосстановлению.

Изучая образцы древнего бетона, ученые определили, что белые включения состоят из различных форм карбоната кальция. А спектроскопическое исследование дало понять, что они образовались при экстремальных температурах. Команда пришла к выводу, что горячее смешивание ключ к сверхпрочной структуре материалов.

Как только в бетоне начинают образовываться крошечные трещины, этот материал может реагировать с водой. Насыщенный кальцием раствор быстро заполняет трещину. Эти реакции происходят спонтанно и, следовательно, автоматически заживляют проблемные места до их распространения.

Ученые уверены, что благодаря увеличению срока службы и разработке более легких бетонных форм эти усилия помогут снизить воздействие производства цемента на окружающую среду, на которое в настоящее время приходится около 8% глобальных выбросов парниковых газов. Наряду с другими новыми составами, такими как бетон, который действительно может поглощать углекислый газ из воздуха, это уменьшит воздействие бетона на климат.