04.07.2017
Редакция Naked Science

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

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.
4 часа назад
Алиса Гаджиева

Мужчину и женщину похоронили 2500 лет назад и снабдили средством для разговора с Осирисом, необходимыми внутренними органами и большим числом слуг.

Вчера, 13:57
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили, что крупный торговый центр на севере Франции построен на месте некрополя IV века.

Вчера, 13:05
Сколтех

Ученые из Сколтеха и их коллеги изучили генетические характеристики дельта-штамма коронавируса в России. Выяснилось, что всего одна разновидность дельты за короткое время оказалась ответственной за подавляющее большинство случаев заболевания коронавирусом в России — во многих других странах ситуация развивалась иначе. Авторы исследования объясняют доминирование этой разновидности в нашей стране волей случая, а не повышенной заразностью или устойчивостью к иммунитету.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 13:36
Василий Парфенов

Вопрос активности венерианских вулканов занимает планетологов давно. Если они до сих пор извергаются или делали это недавно по геологическим меркам, то недра второй планеты от Солнца по-прежнему активны. Однако получить достоверные данные подтверждающие или опровергающие активность вулканов на Венере до сих пор не получалось. Зато недавно ученые получили еще одно пусть и косвенное, но вполне надежное свидетельство «бурной жизни» геологических формирований на «сестре Земли».

3 декабря
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: