Археологи розкрили секрет міцності давнього бетону

Група вчених з Массачусетського технологічного інституту в США пояснила міцність давнього бетону.

Вони дослідили давньоримську гробницю Цецилії Метелли віком 2 тис. років. Вона має вигляд круглої вежі з великих каменів вулканічного походження, які підтримує бетон. Під час будівництва використовували матеріали застиглого лавового потоку, повідомляють дослідники.

Вчені встановили, що при будівництві гробниці використовували тефру - відкладення матеріалу, викинутого в повітря вулканом. У каменях було багато лейцита - це мінерал магматичного походження, багатий калієм.

Ґрунтові води омивали стіни башти, розчиняли лейцит і виділяли калій в розчин. У сучасному бетоні велика кількість калію призвело б до утворення мікротріщини і руйнування конструкції. Але у цьому випадку гробниця не зруйнувалася.

Автори вивчили розчин та встановили, що бетон змінювався нерівномірно. Розчинений калій в різних місцях по-різному міняв структуру з'єднань. Ці області стали міцнішими.

Для міцності конструкції найважливішим була область, де бетон з'єднувався з каменем. Сьогодні в бетоні йдуть хімічні реакції між лужними компонентами і кремнеземом, який є в складі піску. В результаті виходять гелі, що розширюють і дестабілізують конструкцію.

У стародавньому бетоні в результаті реакції з'являються нанокристалічні структури. Вони підвищують міцність.

У французькому місті Арль археологи в одному з будинків виявили безліч фрагментів настінних давньоримських розписів I ст. до н. е. Будівля отримала назву Будинок арфіста.