• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
04.07.2017
Редакция Naked Science
3 541

Ученые открыли секрет прочности древнеримского бетона

Многие древнеримские бетонные сооружения стоят до сих пор. Секретом их прочности оказалась... морская вода, которая взаимодействует с вулканическими породами и укрепляет бетон.

aqueduct
©Wikipedia / Автор: Наталья Федосеева

Бетон – один из самых массовых продуктов, который человечество выпускает и использует в строительстве многими миллионами тонн. Однако современные сооружения и дороги заметно ветшают уже через несколько десятков лет. Это зрелище особенно печально на фоне древнеримских построек из старинного бетона, некоторые из которых неплохо сохранились до сих пор – два тысячелетия спустя.

 

Секрет такой «неподвластной времени» прочности долго оставался загадкой. Недавно он начал приоткрываться, но лишь теперь профессору геологии из Университета Юты Мари Джексон (Marie Jackson) и ее коллегам удалось показать весь механизм, который с течением лет ведет к постепенному укреплению древнеримского бетона. О нем авторы рассказывают в статье, опубликованной журналом American Mineralogist.

 

Свои поиски ученые начали с рецепта строительной смеси, оставленной в 30 г. н. э. крупным римским архитектором Марком Витрувием. Он включает вулканический пепел, известь и морскую воду, смешанные с твердыми вулканическими породами. Состав помещался в деревянную форму и дополнительно погружался в морскую воду. О том, как ведет себя такой бетон со временем, ученые узнали из кернов, высверленных в древних бетонных строениях гавани Поццуоли в Неаполе.

 

Анализ этих кернов показал, что морская вода вымыла из смеси микрочастицы вулканической пыли. Однако это привело не к разрушению, а к дополнительному укреплению бетона, освободив пространство для роста минералов – продуктов реакций, протекающих между компонентами бетона. Где-то за десятилетие он начал заполняться кристаллами тоберморита, довольно редкого минерала, который может формироваться и в обычном бетоне, но – без достаточного пустого объема – лишь в небольших количествах.

 

Сама по себе роль тоберморита в усилении древнеримского бетона была известна и раньше. Однако теперь Мари Джексон с коллегами показали, что морская вода, взаимодействуя с частицами вулканического пепла, ведет к формированию не только тоберморита, но и пористого филлипсита, который также выполняет связующую функцию, дополнительно укрепляя бетон. Недаром еще древнеримские тексты сохранили описание этого материала после погружения в воду как «цельной каменной глыбы, неподдающейся волнам и становящейся прочнее с каждым днем».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 15:22
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

20 июня
НИУ ВШЭ

Энцелад — один из крупнейших спутников Сатурна, где потенциально может существовать внеземная микробная жизнь. Исследователи НИУ ВШЭ и ИКИ РАН вычислили характеристики пылевой плазмы и электрических полей, а также концентрацию фотоэлектронов вблизи поверхности спутника. Несмотря на удаленность Энцелада от Солнца, фотоэффект на его поверхности оказался важен для формирования пылевой плазмы.

Позавчера, 13:30
Полина Меньшова

Переход от одного режима сна к другому может быть признаком различных хронических и инфекционных заболеваний, например коронавируса. Специалисты из США выделили пять типов графика сна, проанализировали, как часто люди «переключаются» между ними, и обнаружили закономерности, связанные с состоянием здоровья.

Позавчера, 15:22
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

18 июня
Сколтех

Ученые из Сколтеха, Цзилиньского университета и Центра передовых исследований в области науки и технологий высокого давления в Пекине (HPSTAR), а также их немецкие коллеги синтезировали и исследовали новый тип сверхпроводника с высоким содержанием водорода — супергидрид лантана типа A15 с формулой La4H23. Новый материал обладает сверхпроводимостью при температуре ниже −168 градусов и давлении в 1,2 миллиона атмосфер.

19 июня
ПНИПУ

Шаровая молния — выдумка или реальное явление, что такое темная материя и как она влияет на массу Вселенной? Для чего предназначены узоры на кончиках пальцев? Как мы «заражаемся» зевотой и почему мы чихаем, глядя на солнце? Отчего правшей больше, чем левшей и что нужно, чтобы сработал эффект плацебо? Об этом рассказали ученые Пермского Политеха.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно