Археологи раскрыли секрет сверхпрочного римского бетона в ходе раскопок строительной мастерской, погребенной в Помпеях под раскаленным пеплом Везувия в 79 году нашей эры.
Исследователи из Массачусетского технологического института в США в ходе очередной экспедиции обнаружили в Помпеях небольшую строительную мастерскую I века, где рабочие готовили бетонные смеси. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
Осадки из пемзы, а затем пирокластические потоки накрыли помещение в разгар работы, поэтому все материалы, инструменты и даже пометки на стенах расчетами необходимых материалов отлично сохранились.
Изучение мастерской позволило раскрыть технологию создания римского бетона, которую ранее не могли полностью восстановить даже в лучших лабораториях мира. Открытие показало, что римляне изготавливали бетон иначе, чем это описывали древние тексты.
Авторы этих текстов утверждали, что для изготовления бетона строители использовали гашеную известь — гидроксид кальция. Согласно записям, римляне брали известь, добавляли воду, ждали реакцию, затем смешивали гашеную известь с остальными компонентами.
Однако анализ находок в мастерской показал, что древние строители применяли метод так называемого горячего смешивания с использованием негашеной извести — оксида кальция. Негашеную известь в сухом виде смешивали с другими сухими ингредиентами.
Только потом в эту сухую смесь добавляли воду. При контакте воды с негашеной известью происходила бурная химическая реакция с выделением тепла. В результате этой реакции часть смеси заметно прогревалась, шла гидратация, а потом формировался бетон.
Почему римский бетон был сверхпрочным
Таким образом, секрет римского бетона — в использовании негашеной извести и технологии горячего смешивания. Это обеспечивает формирование в бетоне особых включений — кусочков извести, которые не успели прореагировать с водой.
Как только в римском бетоне появлялись микротрещины, вода проникала в эти поры и вступала в реакцию с частицами извести. Кальций растворялся, затем снова кристаллизовался прямо внутри трещины, «залечивая» повреждения и делая материал особо прочным.
