Известно, что римская архитектура просуществует тысячи лет и крепнет с каждым годом. Никто не знал причину этого, но новое исследование теперь выявило химические процессы, стоящие за сверхпрочностью этих зданий.
Исследовательская группа во главе с Мари Д. Джексон из Калифорнийского университета в Беркли изучила случай этих невероятных структур. В 2014 году его первое исследование показало рецепт римского бетона, который представлял собой смесь извести, вулканического пепла и морской воды вместе с совокупностью вулканических пород, которые создали сверхпрочный бетон, который скреплял эти здания.
Фото предоставлено: старыйНо Последующее исследованиеОпубликованный в журнале American Mineralogist, теперь также обнаруживает еще один скрытый ранее фактор, стоящий за сверхпрочным бетоном. В документе предполагается, что процессу упрочнения способствовала постоянная фильтрация коррозийной и соленой морской воды через бетон на протяжении многих лет, в котором росли редкие и взаимосвязанные минералы, помогая бетону укрепляться как годы идут.
Фото кредитов: историяРимляне создали бетон, вдохновленный естественными залежами вулканического пепла, используя пуццолановую реакцию, которая производит минералы между заполнителем и раствором, который, в случае римлян, представлял собой смесь оксидов кремнезема и извести в вулканическом пепле, которая предотвращает трещины. расти. Этому способствует присутствие редкого минерала под названием глиноземистый тоберморит, который помогает минеральным кристаллам расти вокруг частиц извести. Но это происходит только при высоких температурах, поэтому современные исследователи все еще не знали, как римлянам это удалось.
Фото любезно предоставлено: italymagazineНо теперь команда Марии Джексон приходит к выводу, что именно сильная доза морской воды помогла сделать реакцию настолько эффективной. Морская вода просачивается сквозь материал и растворяет компоненты вулканического пепла, который в течение 2000 лет позволил минералам расти из щелочных жидкостей, которые просачиваются из здания. Это приводит к распространению блокировок и созданию стекловидных структур, которые повышают устойчивость бетона к хрупкому разрушению.
«Мы видим систему, которая противоречит всему, чего не хотелось бы в бетоне на бетонной основе», – говорится в пресс-релизе Джексона. «Мы видим систему, которая процветает при открытом химическом обмене с морской водой».
Фото кредитов: историяТак почему же мы не применяем те же принципы в нашей конструкции сегодня?
«Римлянам повезло в том типе камня, с которым им приходилось работать», – сказал Джексон. «Они заметили, что вулканический пепел выращивал цементы для производства [mortar], У нас нет этих камней в большей части мира, поэтому придется сделать замену ».
Джексон и его команда сейчас работают над воспроизведением рецепта замены, который, если он будет полностью разработан, может произвести революцию в современных строительных материалах.
