Давньоримський бетон виявився кращим від теперішнього

Дивно, але стародавній рецепт цементу, який створили більше 2000 років тому, виявився кращим від сучасного.

До такого висновку прийшла міжнародна команда дослідників на чолі з ученим Пауло Монтейро з Berkeley Lab, вивчаючи хімічні секрети давньоримського хвилеріза, який 2000 років простояв у водах Середземного моря. Аналіз проб давньоримського бетону показав, що він перевершує поширені марки сучасного бетону по міцності, а головне – по екологічності. Вчені заявляють, що стародавній рецепт можна успішно використовувати і сьогодні і це не тільки принесе економічну користь, але і знизить шкоду для навколишнього середовища.

Стародавні римляни виготовляли знатний цемент, який багато в чому перевершував сучасні марки даного будматеріалу.

Треба відзначити, що все вищесказане не повино нас підводити до думки, що сучасний бетон поганий, але так званий портландцемент (основний вид цементу на основі силікатів кальцію) таки забруднює повітря парниковим газом. На світове виробництво 19 млрд. тонн цементу щорічно припадає 7% від загальних техногенних викидів вуглекислого газу. Це пов’язано з тим, що для виготовлення портландцементу необхідно нагріти суміш вапняку та глини до 1450 градусів Цельсія, а це вимагає спалювання викопного палива.

Вчені виявили, що у своєму рецепті цементу римляни використовували набагато менше вапна і виробляли цемент при температурі 900 градусів Цельсія – в промислових масштабах це суттєва економія ресурсів і скорочення викидів CO2 від спалювання палива.

Але і це не все. У середині XX-го століття бетонні конструкції були розраховані на 50 років служби і сьогодні багато які з них в передаварійному стані. Нинішні, найбільш сучасні, бетонні будівлі розраховані вже на 100-120 років безпечної експлуатації. Однак все це «іграшки» на тлі терміну служби римських портових споруд, які зберегли робочий стан через 2000 років агресивного хімічного і механічного впливу морських хвиль.

Суть в тому, що римські будівельники виробляли цемент, змішуючи вапно і вулканічні породи. Для морських споруд застосовувався особливий цемент: суміш вапна і вулканічного попелу. Цю суміш поміщали в дерев’яні форми, куди додавали морську воду, яка миттєво викликала високотемпературну хімічну реакцію гасіння вапна. У підсумку виходили надміцні цементні блоки, основною клейкою речовиною в яких є не з’єднання кальцій-силікат-гідрати (CSH), а кальцій-алюміній-силікат-гідрат (CASH).

Простіше кажучи, римський бетон відрізнявся від теперішнього додаванням алюмінію і меншою кількістю кремнію. Розрахунки показали, що римський цемент потребує для виробництва на 10% менше вапна і більш низьку температуру, в порівнянні з портландцемент. Додавання вулканічної золи і морської води формує високостабільний цементний блок або іншу бетонну конструкцію, яка прослужить набагато довше звичайного.

Плюс в тому, що сировина для римського цементу є в достатній кількості, наприклад в Саудівській Аравії. За приблизними оцінками дослідників, римський цемент може зайняти до 40% сучасного ринку цього будматеріалу.

Натхнення: rnd.cnews.ru