2000 років міцності: секрети давньоримського бетону

Давньоримські споруди і дороги донині вражають складністю, а головне міцністю конструкції. Більшість храмів, акведуків і водосховищ Римської імперії будували з бетону. Вони досі залишаються у гарному стані, незважаючи на вологу і час.

Але далеко не всі сучасні бетонні споруди такі довговічні. У чому секрет?

Вчені з Массачусетського університету разом з колегами з Італії та Швейцарії з’ясували, що справа у особливості приготування суміші та одному секретному інгредієнті.

На початку цього року вийшло дослідження, де аналізують відмінності античного і сучасного матеріалів.

Раніше вважалося, що головний секрет суміші – пуццолана, тобто вулканічний попіл з гашеним вапном.

Але Адмір Масік з Массачусетського університету звернув увагу на білі вкраплення у бетоні – карбонат кальцію. Їх пояснювали неякісним вимішуванням матеріалу, але вчений засумнівався. Якщо римляни так ретельно ставилися до всіх етапів будівництва, хіба вони не приділили увагу однорідності суміші?

Після досліджень давньоримського бетону виявили, що це дійсно не помилка будівельників.

Секретний інгредієнт

Основна відмінність складу античного бетону від сучасного – негашене вапно. При його додаванні виділяється багато тепла, тому такий спосіб називають «гарячим».

Підвищена температура змінює структуру бетону. Коли виникає навіть дуже маленька тріщина, вода потрапляє на ці часточки негашеного вапна. Далі утворюється розчин кальцію, що заповнює цю маленьку тріщину і не дає їй розростися. Щойно в бетоні утворюються крихітні тріщини, вони руйнують уламки, і коли вода досягає цих частинок, вона створює розчин, насичений кальцієм, який вливається в тріщини та перекристалізується, щоб «залікувати» їх.

«Гаряче» змішування

Так назвали процес виготовлення суміші з додаванням негашеного вапна.

Завдяки виділенню великої кількості тепла відбуваються неможливі за нижчих температур хімічні реакції, а також такий бетон швидше застигає.

Експериментальне доведення

Для цього команда науковців виготовила два зразки бетону – за сучасною й античною технологіями. Потім у них зробили тріщини і налили воду.

Через два тижні кожен перевірили – знову облили водою. Давньоримський бетон за цей час відновив структуру і не пропускав рідину, а сучасний залишився без позитивних змін.

Це ре-відкриття може допомогти будувати довговічніше, хоча звісно і потребує перегляду нинішніх технологій виготовлення бетону й організації процесів будмайданчику.

Ми, компанія «Вайт», слідкуємо за розвитком будівельної галузі у світі бо прагнемо вдосконалюватися самі. Тому якщо вам потрібна техніка для робіт – наприклад, бетономішалка, будь ласка, звертайтеся до нас через форму на сайті або за вказаними номерами телефонів.

Написано за інформацією з https://news.mit.edu/2023/roman-concrete-durability-lime-casts-0106