Группа ученых из Департамента энергетики Национальной лаборатории Лоренса Беркли (США) изучала древнеримские строения и пришла к выводу, что современным строителям можно перенимать опыт древних римлян. Анализ цемента, изготовленного в Римской империи, показал, что он был высочайшего качества.
На официальном веб-сайте Лаборатории Лоренса Беркли резюмируется, что древние римляне пользовались более передовой технологией изготовления цемента, нежели современные производства. Технология римлян более энергосберегающая, меньше загрязняет окружающую среду, а кирпич, который получается в результате, прочнее современного.
Сегодня наиболее часто используется портландцемент. Технология его производства состоит в том, что смесь глины и известняка необходимо разогреть до 1450°С. Во время процессов сгорания выделяется много углекислого газа, к тому же этот газ выделяется и из самого нагретого известняка.
Древнеримская технология предусматривала меньшее использование извести, а температура нагревания составляла лишь 900°С. Следовательно, им требовалось меньше топлива, значит выбросы в атмосферу были ниже.
Древняя технология
Известно, что при изготовлении цемента, римляне использовали известь, смешанную с вулканическим пеплом или магматическими горными породами. Смесь извести и магматического пепла особенно широко применялась во время подводных работ. При взаимодействии вулканического пепла с известью происходила реакция гидратации, известь гасилась, а морская вода способствовала горячей химической реакции. В результате этого сочетания смесь быстро и надежно застывала.
До наших времен дошли древнеримские упоминания о качестве цемента, произведенного из вулканических пород. Витрувий, инженер императора Августа, а также Плиний Старший записали, что наиболее качественный цемент получался из Неаполитанского пепла, особенно из добытого в районе, который занимает современный город Поццуоли. Тому вулканическому пеплу дали отдельное название – пуццолан. Этот вид породы встречается и в ряде других регионов мира, к примеру – в Крыму, Карпатах и пр.
В чём разница?
Есть несколько факторов, почему древнеримский бетон был столь прочным:
Во-первых, состав бетона. Этот древний бетон в меньшей степени состоял из кремния, вместо него использовался алюминий, что содействовало прочности.
Во-вторых, разная структура цемента. Древнеримский, в отличие от современного, имел более природную структуру, это повышало его прочность.
Во время анализа ученые обнаружили, что римляне добавляли в цемент меньший объем извести (только 10% от веса всех компонентов). Также, уровень температуры был на треть меньше, по сравнению с современной технологией производства портландцемента.
Пауло Монтейро, профессор гражданской и экологической инженерии в Университете Калифорнии, так прокомментировал прочность современного бетона: «В середине 20-го века бетонные конструкции были рассчитаны на 50 лет, и немало таких зданий уже доживает свой век».
При современном строительстве, расчеты прочности и устойчивости зданий ориентируются на 100—120 лет. Но постройки, возведенные древними римлянами, стоят уже более 2 тысяч лет, они пережили самые неблагоприятные условия и остались прочными. Возможно, современным технологам удастся, переняв опыт древнеримских мастеров, создавать более долговечные строения.
