Современные строительные материалы со временем неизбежно разрушаются, а древнеримский бетон стоит тысячелетиями и с возрастом становится только прочнее. Ранее его долговечность объясняли пуццоланом — вулканическим пеплом, который при смешивании с известью образует сверхпрочные минералы. Однако исследователи из Калифорнийского университета в Беркли выяснили, что у материала был еще один защитный механизм.
Ученые изучили образец бетона II века, взятый из общественного туалета на вилле императора Адриана в Тиволи. Используя методы нановизуализации, специалисты обнаружили, что скрытым фактором прочности оказалась медленная карбонизация — реакция материала с углекислым газом из воздуха.
Как работает естественное восстановление бетона
- Атмосферный CO2 веками вступал в реакцию с остатками извести, образуя кристаллы кальцита.
- Кальцит заполнял микротрещины и поры, действуя как естественная «герметизирующая шпатлевка».
- В результате бетон становился плотнее и самостоятельно заделывал возникающие повреждения.
Скорректировать современные технологии под римский рецепт «в лоб» не получится: современные здания гораздо тяжелее, а стальная арматура внутри железобетона подвержена коррозии, с которой древние римляне не сталкивались.
Тем не менее, понимание процесса карбонизации поможет инженерам разработать новые, более экологичные и долговечные виды бетона, снизив углеродный след современного строительства.