Учёные, возможно, нашли волшебный ингредиент самовосстанавливающегося бетона Древнего Рима

Ранее учёные пытались объяснить, почему римский бетон такой долговечный. Например, в 2017 году исследователи обнаружили, что морская вода, контактировавшая с некоторыми конструкциями и вступавшая в реакцию с ингредиентами бетона, создавала более прочные минералы. В попытке найти иное объяснение Адмир Масик, химик из Массачусетского технологического института, и его коллеги собрали образцы бетона с древней городской стены в Привернуме возрастом около 2000 лет, расположенной неподалёку от Рима. Они изучили небольшие отложения кальция (комочки извести) в бетоне.

Несмотря на то что другие учёные предположили, что эти отложения могут являться результатом ошибки в замешивании бетона, Масик и его коллеги выдвинули гипотезу о том, что римляне использовали негашёную известь в своей смеси, прежде чем закрепить её водой. Широко доступный белый порошок, полученный из обожженного известняка, вступал в реакцию с водой во время смешивания, вызывая химическую реакцию, в результате которой выделялось значительное количество тепла. Это предотвратило полное растворение извести, что привело к образованию комков извести. Повторив древнеримскую технологию, учёные смогли получить идентичный образец.

Когда команда создавала небольшие трещины в бетоне — как это происходит по мере старения материала — и затем добавляла воду (как это происходит с дождевой водой в реальном мире), комки извести растворялись и рекристаллизовались, эффективно заполняя трещины и сохраняя прочность бетона.

Исследователи считают, что их открытие вдохновит современных инженеров на улучшение собственного бетона, возможно, с помощью негашёной извести или родственных соединений. По словам Масика, этот материал будет не только дешевле, чем современный самовосстанавливающийся бетон, но и может помочь в борьбе с изменением климата: на производство цемента приходится 8 % выбросов парниковых газов.