Сооружения из бетона, возводимые в Риме 2000 лет назад, показали удивительную прочность. Специалисты до сих пор пытаются разгадать загадку древнего материала и воспроизвести его в современных условиях. Но это пока не получается. Так каковы же причины, что древнеримский бетон качественнее того, что имеется в распоряжении строителей сейчас?
Римский бетон
Любой, кто побывал в Риме или любом другом городе, где сегодня возвышаются древние римские сооружения, скорее всего, поразился изобретательности древних римлян. Одним из самых гениальных творений этих непревзойденных инженеров был opus caementicium, известный, как римский бетон. Но и сегодня современные инженеры все еще учатся тем технологиям, которые были известны 2000 лет назад. Далее только факты о римском бетоне.
Все началось с Римской архитектурной революции
Римская архитектурная революция, также известная как бетонная революция, началась с Римской республики, которая была основана в 509 году до н. э. и процветала с появлением Римской Империи в 27 году до н. э.
Именно в это время древние римляне начали сооружать такие архитектурные конструкции, как арки, мосты, акведуки, купола и своды. Чтобы построить их, им требовался невероятно прочный материал. И они его смогли создать.
Бетон был краеугольным камнем революции
Прочный материал был необходим для проектирования таких сооружений, как купол Пантеона в Риме и бывший римский храм, который превратился в католическую церковь, которая привлекает туристов со всего мира. Сегодня, спустя почти 2000 лет после его постройки, он по-прежнему является самым большим в мире неармированным бетонным сооружением.
Однако для того чтобы эти конструкции стали возможными, необходимо было разработать один конкретный материал - римский бетон. Хотя исторические документы по этому материалу скудны, исследователи знают, что он определенно широко использовался примерно с 150 года до нашей эры. Некоторые ученые утверждают, что он был разработан примерно за столетие до этого времени.
Осознание своих достижений
Как отмечают авторы исследования 2017 года, в котором анализировался римский бетон, римляне потратили огромное количество труда на его разработку. Определенно они были очень умными людьми и прекрасно осознавали свои достижения.
Потерянный для истории рецепт
Хотя современные инженеры и архитекторы уже давно восхищаются силой римской архитектуры и римского бетона, есть опасения, что точный метод, который использовали древние римляне, возможно, был полностью потерян для истории. Не было найдено еще ни одного текста, где рецепт приведен полностью.
Не все так грустно
Некоторые исторические документы, однако, дают ключ к разгадке. Так, Витрувий, примерно в 25 г. до н. э., писал в своей работе "Десять книг по архитектуре", что определенные типы заполнителей целесообразно использовать для приготовления известковых растворов. Для строительных растворов он рекомендовал пуццолану - вулканический песок из пластов Пуццуоли.
Витрувий описал соотношение: одна часть извести к трем частям пуццолана для приготовления цемента, используемого в зданиях. Для подводных работ он установил соотношение извести к пуццолану в соотношении 1:2.
Редкий элемент
Анализ рецептов, которые сохранились до наших дней, показал, что бетон содержит редкое вещество, которое сейчас очень трудно изготовить. В ходе своих исследований ученые обнаружили очень редкий минерал под названием глиноземистый тоберморит. Это удивительное открытие, ведь вещество имело природное происхождение и в лабораторных условиях его изготовить трудно.
Время на руку
Исследователи выяснили, что химическая реакция внутри римского бетона делает его более прочным с течением времени. Команда исследователей пришла к выводу, что глиноземистый тоберморит образовался тогда, когда морская вода просачивалась через бетон в пирсах, растворяя компоненты вулканического пепла и позволяя образовываться новым минералам.
Глиноземистый тоберморит имеет в своем составе кристаллы, образующиеся в вулканических породах. Они служат для усиления цементирующей матрицы.
Работы продолжаются
Ученые сейчас работают над воссозданием римского бетона по вновь открывшемуся рецепту. Конечно, точного состава никто не знает, но все научное сообщество согласно с тем, что он изготовлен из смеси вулканического пепла, извести (оксида кальция), морской воды и кусков вулканической породы.
Современное видение
Сейчас исследователи считают, что большая новая дамба в Великобритании должна быть сконструирована из римского бетона. Причины этому таковы, что сооружение, которое планировалось построить для использования приливной энергии, должно функционировать не менее 120 лет, чтобы окупить затраты на строительство проекта.
Сегодня бесчисленные акведуки, мосты, пирсы и другие старые здания все еще стоят целые и невредимые, показывая прочность бетона - наследия Древней Римской Империи.
