Разкриха състава на древноримския бетон, устоял хиляди години на стихиите

Древни римски вълноломи и укрепления винаги са удивлявали специалистите със своя бетон, който споява камъни и скали и е издържал хиляди години, без да се разпадне и разруши. Досега наистина беше известно, че римляните са строили с вар и вулканична пепел, за да слепят камъните.

Сега учени успяха да открият всички елементи съставляващи римския бетон. Стана ясно кой елемент прави римските вълноломи устойчиви на морските вълни хиляди години след построяването им.

Откритието може да има влияние и върху съвременното строителство и използването на екологични материали.

Разбира се, най-впечатляващото при римския бетон е неговата устойчивост. Вместо да се разрушава и ерозира във времето от морската вода и ветровете, този материал става по-здрав от излагането му на природните стихии.

При досегашните тестове на римски укрепления, пристанища и вълноломи, изследователите бяха открили, че древният бетон  съдържа рядък минерал, наречен алуминиев тоберморит, хидратен минерал на базата на калциев силикат. Когато попадне в контакт с морска вода, този минерал кристализира във варова среда, като генерира топлина.

При най-новите тестове на древния римски бетон, учените са използвали най-съвременните техники за детайлен анализ на пристанищни стени и вълноломи, останали от римско време.  Използван е бил и електронен микроскоп, за да се види разпределението на елементите, както и рентгенова микро-дифракция и спектроскопия, за да се изясни напълно химическият състав на сместа.

Новото проучване е доказало наличието на големи части тоберморит, но той е бил свързан и с порест минерал, наречен филипсит (phillipsite), минерал от групата на зеолита. Изследователите са открили, че при дългосрочен допир до морска вода, тези кристали продължават да растат във времето, като правят древния бетон още по-здрав и запълват бързо появили се пукнатини в него.

„Обратно на принципа при съвременния бетон правен на базата на цимент, древните римляни са създали здрав като скала бетон, влизащ в химическа реакция с морската вода“, обяснява Мери Джексън, водещ автор в изследването. Подходът на древните е доста различен от този при производството на днешния бетон. Съставките на днешния цимент (варовик, пясъчник, пепел, креда, глина и др.) се смесват с камъни, пясък и вода, усилват се с желязо, за да се получи бетонната конструкция. Производството на цимент е доста негативен процес за околната среда, като в световен мащаб 5% от емисиите въглероден двуокис идват именно от тази дейност на човека.

Може ли древната римска техника за производство на бетон да се използва днес? Отговорът на проф. Джексън е положителен. Нещо повече, тя прави конкретно предложение за използването на римски бетон при изграждането на Лагуната Суонзи във Британия, където ще се произвежда енергия на базата на приливите и отливите. Проектът изисква огромни инвестиции, които ще бъдат върнати едва след 120 години експлоатация на обекта. Съвременният бетон съдържа желязо, което със сигурност ще корозира още след една трета от това време. „Римският бетон ще бъде вечен“, казва Мери Джексън.

Разбира се, за масовата употреба на римския бетон има и някои ограничения. На първо място е ограничената наличност на вулканични скали. От друга страна все още не е ясно точното съотношение, в което древните римляни са бъркали сместа спояваща скалите. Ще са нужни още години опити за да се намери вярната формула.