Наука для всех простыми словами

Самый лучший сайт c познавательной информацией.

Бетон изобрели в древнем Риме?

25.03.2019 в 14:52

На землях, некогда принадлежавших древнему Риму, найдено множество отлично сохранившихся построек из монолитного бетона. Римляне столь искусно владели этой технологией, что выводили из бетона не только массивные блоки, но и колонны, стены, своды и даже купола.


Способ возведения подобных куполов, между прочим, до сих пор вызывает у учёных множество вопросов. Из бетона выстроен и рынок Траяна (2 в. н. э. ) - многоэтажный древнеримский торговый комплекс, неплохо сохранившийся до наших дней или вот, скажем, Колизей (конец 1 в. н. э. ) - один из величайших цирков древнего Рима. Возведённый из бетона и облицованный поверх мрамором и кирпичом, после падения Рима он столетиями использовался как крепость - и простоял практически целеньким до середины 14 века, когда сильное землетрясение, наконец, его заметно повредило. Предприимчивые горожане растащили обломки и обколупали облицовку: из колизейского камня построено немало известных зданий более позднего Рима. Но основная конструкция сохранилась, потому что залитый в опалубку монолитный бетон попробуй - ка, разбери на куски!


Но на самом деле, как и многое другое, идею бетона (смеси цемента с наполнителем из мелких камней) и самого цемента древние римляне заимствовали у ещё более древних греков. Известен, например, неплохо сохранившийся водопроводный резервуар в древнегреческом городе мегара, конструкции которого были обмазаны слоем материала, уже очень похожего на цемент.


И самое главное - покопавшись в этом цементе, мы уже можем обнаружить тот самый таинственный ингредиент, который впоследствии сделал древнеримские постройки настолько крепкими. В состав греческого цемента входил вулканический пепел, имеющий в наши дни своё особое название - "Пуццолан". Добывали его тогда в холмах у города путеолы (сейчас - поццуоли) в районе вулкана Везувий.


В древнем Риме бетон с вулканическим пеплом начали использовать примерно со 2 века до н. э., и весьма успешно. В состав смесей входили известь, пуццолан, вулканический туф, пемза, песок и камни. Древние римляне называли свой материал Rudus (лат. ) Или Emplekton (греч. ), А связующий раствор - оpus Caementum (французское слово "Бетон" вошло в обиход , внимание, только в 18 веке.


Несколько лет назад американские учёные прицельно исследовали древнеримскийоpus Caementum, сравнили с современным составом и выяснили, в чём секрет. Оказывается, пуццолан содержит много силиката алюминия (спойлер: а современный бетон - нет. Морская вода, на которой замешивали бетон, вызывала в растворе горячую химическую реакцию - здесь мы опустим долгие химические подробности - но в итоге внутри смеси образовывался особый минерал под названием алюминий - тоберморит, придававший бетону особую прочность.


Особенно интересно наблюдать этот химический процесс на морских постройках. Например, вот созданная при помощи римских строительных технологий гавань ирода великого в Кесарии (1 век до н. э. ) - порт и комплекс защитных морских сооружений, материал которых стал предметом исследования. Бетонные молы и пирсы Кесарии почти две тысячи лет непрерывно омывались морскими волнами, частично уходя под воду. Реакция шла и шла, образование Al - тоберморита в бетонном монолите неторопливо продолжалось годами, десятками, сотнями лет …. Может быть, идёт и сейчас. Бетон портовых сооружений становился всё прочнее, и теперь только наши далёкие потомки смогут сказать, сколько ещё тысячелетий простоят эти руины.


Римские строители знали множество способов применения бетона, однако ими же была введена и стандартизация состава бетонных смесей - римляне, со свойственной им педантичностью, нормировали множество технологий, что сделало многие достижения римской цивилизации весьма долговечными, но это отдельная интересная история.

Так вот, благодаря удачному химическому составу и соблюдению нормативов древнеримский бетон оказался более прочным и надёжным, чем современный. Прочность бетона в зданиях, построенных в наши дни, рассчитана примерно на 100-120 лет. А вот римские постройки уже продержались две тысячи лет - и переживут ещё нас с вами! Екатерина ливанова.