Археологи выяснили состав прочного древнеримского бетона
В древнеримскую эпоху строители могли добавлять в бетон вулканический пепел, образовавшийся при разных извержениях. Сравнение состава древних растворов и вулканических отложений показало, что источником сырья могли служить залежи извержений разных лет.
Древнеримские строители добавляли вулканический пепел в известковые смеси, которые могли твердеть при контакте с водой. Такие растворы использовали в гаванях, водоемах и других сооружениях, где обычных строительных материалов было недостаточно. Однако природный пепел неоднороден, поскольку соседние залежи могли возникнуть при разных извержениях и различаться по составу.
Для этого важно понимать не только свойства бетона, но и способы его укладки, конструкцию деревянной опалубки и организацию строительства. Исследование осложняется тем, что зачастую образцы остались лишь под водой, так как часто перевозились морем.
Авторы нового исследования изучили три образца вулканических отложений Флегрейских полей возле Неаполя и сравнили их с опубликованными данными о древнеримских растворах. Один образец представлял неаполитанский желтый туф возрастом около 15 тысяч лет, два других — более молодые отложения. Их изучили под микроскопами, определили минеральный и химический составы, измерили размеры частиц и проверили реакционную способность. Результаты опубликовали в журнале Archaeological and Anthropological Sciences.
Чтобы проверить пригодность пепла для строительной смеси, итальянские ученые провели лабораторный опыт. Каждый из трех образцов добавляли в цемент, смешивали с водой и выдерживали 15 суток при температуре 40 градусов.
Затем измеряли, сколько кальция осталось в растворе. Если обнаруживалось его снижение, это означало, что вулканический материал вступает в реакцию и участвует в образовании соединений, связывающих смесь. Активными оказались все три образца. Следовательно, более молодые залежи тоже могли давать подходящее сырье.
При определении происхождения пепла вскрылась сложность: продукты разных извержений могут быть химически похожи. Даже образец из заведомо более древнего отложения статистическая модель отнесла к более молодой группе. Поэтому археологи рассматривают совпадения с материалом древних построек как указание на вероятный источник, а не как точное определение извержения.
Для более точного различения залежей потребуется сравнить содержание дополнительных элементов. Это важно для подводных сооружений, где длительный контакт с морской водой мог изменить первоначальный состав вулканических частиц
Сопоставление показало, что сырье древних растворов совместимо не только с желтым туфом, но и с продуктами более поздних извержений. Более молодые материалы также изучили в лабораторном испытании, подтверждающем их пригодность как добавки к связующему. Следовательно, римские мастера использовали несколько разновидностей местного вулканического сырья. При этом химические характеристики залежей частично перекрываются.
Telegram 
Дзен 
VK 
