Римское архитектурное наследие: секрет невероятной прочности и «живучести» древних построек оказался в технологии изготовления бетона

В мире архитектуры постройки времен Римской империи занимают особое место. Мастерство римских строителей, воплощенное в многокилометровых акведуках и других величественных сооружениях, которые «дожили» до наших дней, вызывает как восхищение, так и профессиональный интерес современных специалистов. Одна из загадок такой «живучести» римских построек, переживших тысячелетия, была раскрыта совсем недавно.

Ключом к разгадке стал знаменитый пуццолановый бетон — материал, названный в честь города Поццуоли близ Везувия. Ранее считалось, что его изготавливали, смешивая вулканический пепел (пуццолан) с гашеной известью и водой. Однако исследование, проведенное группой ученых, опровергло это предположение.

Ученые изучили образцы двухтысячелетнего бетона из древнеримского поселения Привернум. Оказалось, что римские мастера при изготовлении «вечного бетона» применяли именно негашеную известь. Они смешивали ее с водой и пуццоланом и во время замеса будущий бетон нагревали до высокой температуры. Казалось бы какая разница гашеную или негашеную известь использовали древние строители в составе бетона. А вот и нет. Факт изготовления бетона из негашеной извести как раз и объясняет наличие в его структуре повсеместных «вкраплений» нерастворенной извести, которые раньше ученые считали просто следствием некачественного перемешивания ингредиентов.

Отмечаются два ключевых преимущества такой технологии изготовления «римского» бетона. Во-первых, высокая температура во время замеса значительно ускоряет химические реакции и «на выходе» мы получаем сверхпрочный бетон высокого качества. Во-вторых, и это самое важное, оказывается такие известковые вкрапления в бетоне превращают его в «самовосстанавливающийся». Если в «римском» бетоне появляются микротрещины, то они непременно проходят через эти известковые включения. Проникающая в такие микротрещины вода вступает в «контакт» с теми самыми включениями извести. В результате вода с известью образует подобие раствора, насыщенного кальцием. Этот раствор довольно быстро кристаллизуется и «превращается» в карбонат кальция, который заполняет и намертво закупоривает трещины, предотвращая не только их дальнейшее распространение в бетоне, но и исключая повторное проникновение воды в местах их образования.

Для проверки своей теории ученые провели эксперимент. Они изготовили два образца бетона. Один по современной технологии, другой по древнеримской. После «искусственного» создания трещин в образцах, римский бетон продемонстрировал способность к самовосстановлению. Трещины при попадании на образец воды «затянулись» всего за две недели. А вот в современном бетоне трещины остались в «первозданном» виде.

Именно созданная древними строителями технология производства «вечного бетона», обладающего способностью к самовосстановлению, «придала» долговечность, прочность и надежность возводимым ими сооружениям, да так, что они простояли не одно тысячелетие и некоторые из них стоят до сих пор.