Археологи сделали одно из самых поразительных открытий последних лет: в Помпеях найдено место, где рабочие почти 2 тыс. лет назад готовили бетон, и сохранившиеся материалы позволили впервые точно восстановить древнеримский рецепт. Находка проливает свет на технологию, благодаря которой римские сооружения живут тысячелетиями, а учёные вновь обращают внимание на уникальную способность смеси к самовосстановлению, передает inbusiness.kz со ссылкой на Naked-Science.
Раскопки велись в IX регионе города, который был погребён под раскалённым пеплом Везувия в 79 году. Помпеи давно стали "капсулой времени", но именно эта зона десятилетиями оставалась без внимания. Только в 2023 году международная команда под руководством Адмира Масича (Admir Masic) из Массачусетского технологического института вернулась к исследованию участка — и обнаружила не просто очередное помещение, а полноценную строительную мастерскую I века.
Пирокластические потоки, которые в считанные минуты накрыли город, как бы "законсервировали" мастерскую в момент работы. Внутри всё осталось на своих местах: груды вулканического песка, обломки переработанной черепицы, инструменты каменщиков и даже пометки с расчётами на стенах. Главное же — аккуратные насыпи белого порошка, негашеной извести. Такой шанс увидеть древние технологии в первозданном виде, по словам учёных, встречается исключительно редко.
Именно эта находка позволила впервые доказать, что римляне применяли технологию, о которой античные тексты умалчивали. Масич и его коллеги установили: древние строители вовсе не ограничивались гашёной известью, как считалось ранее. Вместо этого они использовали метод горячего смешивания — добавляли негашеную известь, или оксид кальция, прямо в сухую смесь из пепла и заполнителей, а затем уже заливали её водой.
При контакте воды с оксидом кальция начиналась бурная реакция с выделением тепла. Смесь прогревалась, шла интенсивная гидратация, после которой формировалась особенно плотная каменистая структура. Именно этот этап учёные считают ключевым в создании прочного и долговечного римского бетона.
Масич подчёркивает, что негашеная известь формировала основу смеси, а "горячий" способ давал бетону уникальные свойства. Одним из них стало образование так называемых кластов — мелких частиц извести, которые не полностью вступили в реакцию. Они оставались в массе в качестве резервуаров активного кальция. Когда в конструкции появлялись микротрещины, вода проникала внутрь, реагировала с такими фрагментами, и кальций кристаллизовался прямо в трещинах, буквально "залечивая" повреждения. Этот эффект самовосстановления давно обсуждался, но теперь его химическая природа доказана на реальных образцах.
Фото: © Admir Masic
Учёные изучили куски бетона под микроскопом: вокруг зерен вулканического пепла они увидели зоны длительной минерализации, где кальций мигрировал в поры и превращался в кристаллы карбоната кальция, укрепляя структуру. По сути, бетон продолжал "жить" и укрепляться десятилетиями после постройки.
Инструменты и сырьё, найденные в мастерской, помогли полностью реконструировать рабочий цикл римских строителей: подготовку извести, подбор заполнителей, дробление материалов и последовательное соединение компонентов. Масич отмечает: если бы современный бетонщик попал в это помещение, он сразу бы узнал инструменты и мог бы приступить к работе. Принципы химии не изменились — изменилась лишь точность подготовки сырья и порядок смешивания.
Выводы исследования опубликованы в журнале Nature Communications, и теперь перед инженерами и химиками встаёт важный вопрос: возможно ли перенять древние методы, чтобы создавать более прочные, долговечные и экологичные стройматериалы уже сегодня.
Читайте по теме:
В Гарварде казахстанцы осваивают цифровизацию рукописей
