Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Археологи нашли в Помпеях точный рецепт римского бетона
Раскопки мастерской, погребенной в Помпеях почти 2000 лет назад, помогли археологам больше узнать о римских строительных технологиях, а именно — определить методы изготовления римского бетона и раскрыть секрет его долговечности.
Город Помпеи, погребенный под раскаленным пеплом Везувия в 79 году, уже несколько столетий служит для археологов бесценным окном в повседневную жизнь Римской империи. Сначала город засыпало осадком из пемзы и лапилли, затем его накрыли быстрые горячие пирокластические потоки, которые завалили и «цементировали» улицы, дома и предметы быта. Это позволило Помпеям сохраниться в том виде, в котором город оставили бегущие от извержения жители.
Для удобства археологических раскопок ученые разделили Помпеи на девять географических областей, названных регионами. В 1880-х годах исследователи приступили к раскопкам в регионе IX, но затем работу там надолго приостановили.
К раскопкам вернулись только в 2023-м, когда международная команда археологов под руководством Адмира Масича (Admir Masic) из Массачусетского технологического института в США организовала новую большую экспедицию. Специалисты не предполагали, что под слоем земли они найдут не просто очередную постройку, а своего рода полноценный бетонный завод I века.
Масич и его коллеги обнаружили строительную мастерскую, где рабочие готовили бетонные смеси. Пепел накрыл помещение в разгар работы, так что все материалы, инструменты и даже пометки на стенах с графиками работ и расчетами необходимых материалов хорошо сохранились.
В частности, ученые нашли инструменты каменщиков, груды вулканического песка, обломки переработанной черепицы и, что самое важное, аккуратные насыпи белого порошка — негашеной извести. Такой шанс изучить римские технологии в «первозданном» состоянии встречается крайне редко.
Мастерская дала возможность понять технологию, которую не удавалось полностью восстановить даже в лучших лабораториях мира. Открытие показало, что римляне изготавливали бетон иначе, чем это описывали древние тексты.
В этих текстах авторы утверждали, что для изготовления бетона строители использовали гашеную известь — гидроксид кальция. Согласно записям, материал для строительных работ получали так: римляне брали известь, добавляли воду, ждали реакцию, затем смешивали эту гашеную известь с вулканическим пеплом и остальными компонентами бетона.
Однако химический анализ сухих смесей из помпейской мастерской доказал обратное. Древние строители применяли метод так называемого горячего смешивания с использованием негашеной извести — оксида кальция.
Суть метода в следующем: негашеную известь в сухом виде смешивали со всеми другими сухими ингредиентами — вулканическим пеплом или пуццолановыми добавками. И 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 в результате последующего затвердевания формировалась плотная каменистая структура, то есть бетон.
Масич объяснил, что именно негашеная известь формировала основу прочного строительного бетона. Ее применяли в основном для отделочных штукатурок и растворов, где важны были пластичность и гладкость поверхности.
Одним из главных преимуществ метода горячего смешивания стало образование в застывшей массе особых включений — так называемых кластов. Эти мелкие фрагменты негашеной извести, не до конца прореагировавшие с водой, остаются в бетоне как резервуары активного кальция.
Когда в конструкции появлялись микротрещины, вода проникала в эти поры и вступала в реакцию с частицами извести. Кальций растворялся, затем снова кристаллизовался прямо внутри трещины, заполняя и «залечивая» повреждения. Кроме того, ионы кальция, взаимодействуя с вулканическим пеплом в составе бетона, делали материал еще долговечнее.
Ученые взяли куски бетона прямо из помпейской мастерской и рассмотрели их под микроскопом. Они изучали класты извести в контакте с зернами вулканического пепла.
Анализ образцов показал, что вокруг зерен вулканического пепла со временем шли длительные минерализационные реакции: кальций мигрировал в поры и превращался в кристаллы карбоната кальция, укрепляя структуру. По сути, бетон сам «наращивал» прочный новый материал внутри своих повреждений. То есть это подтверждало способность смеси к самовосстановлению.
Инструменты и сырье помогли реконструировать полный рабочий цикл римских строителей: подготовку компонентов, обработку извести, дробление заполнителей и последовательное смешивание компонентов.
По словам Масича, если бы современный бетонщик попал в помпейскую мастерскую, он сразу бы понял суть процесса и смог бы приступить к работе. Химические принципы остались теми же; главное отличие — в тщательном выборе и подготовке компонентов и в порядке их соединения, что обеспечивало римскому бетону повышенную прочность и долговечность.
Выводы исследования представлены в журнале Nature Communications.
Telegram 
Дзен 
VK В Олдувайском ущелье на севере Танзании ученые обнаружили скелет слона возрастом 1,78 миллиона лет, а рядом с ним — необычные для того времени каменные орудия. Авторы нового исследования полагают, что им удалось найти древнейшее место разделки гигантской добычи.
Лесные пожары в России ежегодно наносят ущерб в миллиарды рублей и выбрасывают в атмосферу миллионы тонн парниковых газов. Для борьбы с ними создают противопожарные минерализованные полосы, но они быстро зарастают, требуя дорогостоящего и трудоемкого ухода. Ученые Пермского Политеха предложили, как можно удешевить этот процесс с помощью отходов содового производства. Это не требует переработки сырья, подавляет рост растений на 83% и позволяет эффективно и экономично защитить леса от огня и безопасно утилизировать промышленные отходы.
От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
Ученые уверены, что покрытая водяным льдом юпитерианская луна Европа скрывает внутри себя глобальный океан, но сомневаются в его жизнепригодности. В недавнем исследовании они попытались оценить степень активности в недрах спутника и пришли к неутешительному выводу: тектоника там вряд ли способна обеспечить обогащение воды минералами.
В Олдувайском ущелье на севере Танзании ученые обнаружили скелет слона возрастом 1,78 миллиона лет, а рядом с ним — необычные для того времени каменные орудия. Авторы нового исследования полагают, что им удалось найти древнейшее место разделки гигантской добычи.
От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
На скалистых берегах аргентинской Патагонии разворачивается настоящая драма. Магеллановы пингвины, долгое время чувствовавшие себя в безопасности на суше в своих многотысячных колониях, столкнулись с новым и беспощадным врагом. Их извечные морские страхи — касатки и морские леопарды — теперь блекнут перед угрозой, пришедшей из глубины материка. Виновник переполоха — грациозный и мощный хищник, недавно вернувшийся на эти земли после долгого изгнания.
Среди самых интригующих открытий космического телескопа «Джеймс Уэбб» — компактные объекты, получившие название «маленькие красные точки». Их видели только в самых дальних уголках Вселенной. Большинство возникло в первый миллиард лет после Большого взрыва, и ученые предполагали, что такие источники представляют собой небольшие компактные галактики. Однако международная команда астрономов пришла к иному выводу. Они предположили, что на самом деле «маленькие красные точки» — черные дыры, окруженные массивной газовой оболочкой.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии