Состав римского бетона.

Древний Рим

Книга «Римский бетон». Глава Ⅱ. Опус цементум — римский бетон.

Теперь реальным стало только то. Что можно было взвесить и измерить. Коснуться пястью, выразить числом..

М. Волошин

Когда инженеры-строители начинают профессиональный разговор о бетоне, то их в первую очередь интересует его прочность, отношение к морозу и воде. Для того чтобы бетон и бетонные сооружения обладали всеми требуемыми характеристиками, необходимо точно знать рецепт бетона — состав, т. е. соотношение всех его компонентов. В конечном виде состав бетона записывают в виде весового или реже объемного соотношения, например, 1:2:4 (цемент:песок:шебень или гравий), т. е. на одну часть цемента приходится две части песка и четыре части щебня или гравия. Определив заранее расход цемента и воды, можно, пользуясь указанным соотношением, легко вычислить расход каждого из заполнителей. Однако перед тем, как подойти к рецептам для бетона, необходимо выяснить еще один важный вопрос — роль заполнителей — песка и крупных камней в бетоне. Как они влияют на свойства бетона, да и нужны ли они вообще в бетоне?

Сразу же необходимо сказать, что без заполнителей нельзя изготовить бетон. Присутствие их в бетоне, как было установлено, значительно улучшает строительно-технические свойства материала и, в первую очередь, такие, как водонепроницаемость, Деформативность и прочность. Кроме того, заполнители намного Дешевле вяжущих веществ, поэтому экономически более выгодно, чтобы в бетонной смеси их было как можно больше.

Несомненно, что, начав работать с бетоном, римляне не могли не обратить внимания на качество заполнителей. Так, для удобства их применения уже с середины I в. до н. э. вводится классификация заполнителей по виду породы, загрязненности, а также в зависимости от назначения будущего бетонного сооружения. Об этом свидетельствуют работы археологов и древних авторов, так, по виду и условиям залегания пески подразделялись, как и теперь, на речные, морские и горные (овражные), или как их называли прежде — котлованные. При этом существовало дополнительное разделение каждого вида песка по окраске и загрязненности.

Витрувий писал о том, что …Есть следующие сорта горного песка: черный, серый, красный и карбункул (песок вулканического происхождения). Из них наилучшим будет тот, который скрипит при растирании в руке. В большинстве случаев он советовал применять чистые «без примеси земли» пески. Так, для кладки стен и сводов Витрувий рекомендовал только мытый песок, а для штукатурных работ — очищенный речной. Морской песок, по его мнению, в большинстве случаев нежелателен, так как содержит примеси солей, которые ведут к выцветанию стен. При этом, как пишет Витрувий, наличие в песке соли, обладающей гигроскопическими свойствами, затрудняет высыхание раствора, задерживая тем самым сроки строительства. Такое утверждение не противоречит современным техническим условиям на мелкий заполнитель. Есть сведения, что заполнители для бетона (особенно пуццолановые) обязательно промывались.

Интересны указания римлян по заготовке бутовых камней и щебня для бетона. «Надо добывать камень не зимою, а летом, -пишет Витрувий,— и оставлять его вылеживаться на открытом воздухе два года до начала стройки. Тот камень, который за это двухлетие будет поврежден непогодой, пойдет на фундамент, остальной же, оказавшийся непорченным, пойдет для надземной части здания как испытанный природою и могущий сохранить свою прочность…»

Методы определения чистоты заполнит елей были весьма простыми, а требования к ним более жесткими. «…Если насыпать песок на белое полотенце и затем потрясти или подбросить его и он не оставит пятен и землистого осадка, то будет годен…» (Витрувий).

Особое значение для бетона имеет зерновой (гранулометрический) состав его заполнителей. Песок и щебень или гравий должны состоять из зерен различной величины, тогда объем пустот в них будет минимальным, а чем меньше объем пустот в заполнителе, тем меньше требуется вяжущего вещества для получения плотного бетона.

О том, что римляне придавали большое значение зерновому составу заполнителей, говорят результаты испытания их сооружений, выполненных в наше время. Так при исследовании римских развалин в Англии было выявлено, что из 58 бетонных образцов стен 55 имели заполнитель с одинаковой наибольшей крупностью, проходивший сквозь сито с отверстием 12 мм. Из 209 образцов бутовой кладки 200 имели заполнитель с наибольшей крупностью 19 мм и удовлетворительную по сегодняшним требованиям область зернового состава. Зерновой состав заполнителей из бетонов моста Траяна и водопровода близ Кельна также показал большую сходимость с современными требованиями. Есть и еще ряд подобных примеров. Следует также отметить частое использование дробленого щебня, причем «…не тяжелее фунта» (т. е. 327 г), как требует этого Витрувий.

Вероятно, к началу I в. н. э. римскими строителями было установлено, что заполнитель оказывает вполне определенное влияние на свойства бетона. Этот вывод подтверждается многочисленными примерами. Так, при строительстве Колизея в бетоне был применен заполнитель трех видов: для фундаментов — плотный и тяжелый щебень из высокопрочной лавы, для стен — более легкий известняк, а в сводах и перекрытиях — легкая пемза и туф.

Теперь вновь обратимся к составу бетона его рецептуре. Вероятно, нет необходимости убеждать читателя в том, что из одних и тех же продуктов разные повара могут приготовить разные по вкусу блюда. Зависеть это будет, в первую очередь, от соотношения продуктов, которые будут закладываться в кастрюлю. Подобное происходит и с приготовлением бетона. Можно представить, какими искусными «кулинарами» должны были быть античные мастера-строители, если, не имея под рукой механизированного оборудования и даже элементарных весов они получали достаточно качественные по составу бетоны и растворы.

О выборе состава раствора в зависимости от назначения и вида применяемого песка имеются определенные указания Витрувия и других античных авторов. Относительно же состава бетона таких указаний ни у кого из них нет, за исключением туманных рекомендаций Плиния Старшего. Однако, если вспомнить, как гоговился бетон в Древнем Риме, станет ясным, почему там не было специальных рекомендаций о его составе.

Бетон в то время приготавливали в основном раздельным способом, т. е. отдельно в специальных емкостях замешивали известковый раствор и укладывали его слоями в опалубку, чередуя со слоями крупного заполнителя. Поэтому, если состав раствора был необходим в первую очередь для получения требуемой консистенции смеси и всегда указывался в правилах производства работ, то количество щебня или гальки, по-видимому, играло второстепенную роль, и поэтому не учитывалось. Правда, в отдельных видах гидротехнических работ количество щебня в общем объеме бетона все-таки задавалось. Так, Плиний приводит состав гидротехнического бетона из извести, пуццоланы и битого туфа в пропорции 1:2:1. Другой вид бетона без указания состава. Употреблявшийся для постройки цистерн состоял, по Витрувию, из чистого песка, щебня или булыжника весом не более одного Фунта и самой хорошей извести.

Можно предположить, что в то время уже существовали элементарные методы расчета состава раствора, так как римлянам были хорошо известны способы определения объема различных геометрических фигур и они могли рассчитывать общее количество раствора и бетона на любой заданный объем. Вяжущее вещество и заполнители принимались в зависимости от назначения работ в соотношениях, указанных выше, а количество воды подбиралось «на глаз». При этом важно подчеркнуть, что римляне были хорошо осведомлены о том, что избыток воды в смеси всегда нежелателен, на что указывал, в частности Плиний. Воду поэтому, скорее всего, заливали в смесь не всю сразу, а постепенно, доводя раствор до требуемой консистенции.

С тех пор как в конце XVIII в. в Европе появились первые машины по испытанию материалов, стали испытывать и образцы римского раствора и бетона, отобранные из различных сооружений. Правда, было обнаружено, что данные имеют немалый разброс, который усугубляется различным сроком службы сооружений— в пределах 50—350 лет. Однако отдельные выводы по результатам испытаний сделать можно. Можно предположить, что активность древнеримских вяжущих в зависимости от их вида была в пределах 0,5—15 МПа: в частности, для воздушной извести 0,5—1 МПа; для гидравлической 1,5—2 МПа; для из-вестково-цемяночного и известково-пуццоланового цемента 3—10 МПа и вяжущего типа романцемента 5—15 МПа.

Очевидно, что производимые в то время бетоны также обладали различной прочностью в зависимости от вида вяжущего, водо-вяжушего отношения, тонкости помола пуццолановых добавок и других трудно учитываемых факторов.

В 80-х годах нашего века западногерманские ученые провели серию испытаний бетонных образцов, взятых в районе Кельна, Зальбурга и других городов Западной Германии — бывшей римской провинции. Бетонные образцы были отобраны из стен домов, сводов зданий, стен бассейнов и других сооружений- При этом было обнаружено, что прочность на сжатие бетонных образцов имела от 0,5 до 50 МПа в зависимости от вида сооружений, хотя преобладающей оказалась прочность порядка 7—12 МПа. Максимальное значение прочности — 50 МПа обнаружено у бетонных полов. Степы и своды зданий показали гораздо меньшую прочность, а бетон из стен бассейна — всего 5 МПа. Это свидетельствует о том, что римляне, изготавливая водонепроницаемые сооружения, не стремились получить при этом прочный бетон.

Основываясь на многочисленных описаниях римских сооружений и результатах испытаний, можно предположить, что римские бетоны в зависимости от вида применяемого вяжущего и заполнителя имели среднюю плотность от 700 до 2200 кг/м3, водо-поглощение 5—20% и пористость порядка 20—40%.

Несмотря на такие большие диапазоны значений физико-механических показателей испытанных образцов, большинство римских бетонных сооружений оказались долговечными. Это подтверждает вывод отдельных исследователей о том, что ни прочность, ни пористость бетона не могут служить основным критерием при определении его долговечности. Вероятно, значения этих показателей наиболее важны в течение первых лет работы конструкции, а в дальнейшем они нивелируются.

Сегодня трудно оценить и проанализировать составы римского бетона только по соотношению их компонентов при большом количестве неизвестных, тем более, что данные относительно действительного состава бетона и его структурных характеристик у многих исследователей вызывают сомнения. Можно лишь утверждать, что хорошее современное состояние отдельных бетонных сооружений Древнего Рима свидетельствует о превосходном качестве применяемого исходного материала, рационально подобранном составе бетона и надлежащем качестве строительных работ.

Источник книга «Римский бетон». Автор В.А.Кочетов

Оглавление книги «Римский бетон»

1. Оглавление книги «Римский бетон».
2. Предисловие к книге «Римский бетон»

Глава I. Строительное искусство древних римлян.

1. Строительство в древнем Риме
2. Архитектура древнего Рима
3. Инженерные сооружения древнего Рима
4. Римские «кооперативы»
5. Римские коллегии
6. Античное проектирование и моделирование
7. Античные правила проектирования
8. Строительные материалы древнего Рима
9. Наследие древних эллионов
10. Строительные машины Герона Александрийского
11. Строительные машины и механизмы древнего Рима.

Глава Ⅱ. Опус цементум — римский бетон.

1. Кто изобрел бетон.
2. Псевдобетон.
3. Римский бетон.
4. Вяжущие вещества Римлян.
5. Обработка известняка в Древнем Риме.
6. Древне Римские добавки в бетон.
7. Состав римского бетона.
8. Бетонные работы в древнем Риме.
9. Секрет римского бетона.

Ⅲ Польза, прочность и красота.

1. Строительство из римского бетона.
2. Дороги Древнего Рима.
3. Древние геодезические инструменты.
4. Римские бетонные полы.
5. Строительство акведуков в Древнем Риме.
6. Водопровод в Древнем Риме.
7. Водопроводные трубы Древнего Рима.

Ученые раскрывают секрет долговечности римского бетона

Археология

09.01.2023

2 329

Римские здания из неармированного бетона невероятно прочны. Многие из них пережили два тысячелетия почти в полной сохранности. Исследователи потратили десятилетия на то, чтобы понять, что делает этот древний строительный материал таким прочным. Благодаря новым исследованиям, они наконец-то раскрыли секрет того, как изготавливается этот древний бетон и как он может восстанавливать себя.

Знаменитый Пантеон Рима, построенный в I веке до н.э., увенчан самым большим в мире куполом из неармированного бетона. Он остался практически неповрежденным и до сих пор не имеет структурных недостатков. Кроме того, некоторые акведуки, построенные еще во времена Римской империи, до сих пор снабжают Рим водой. Прочность этих зданий и сооружений в различных климатических условиях, сейсмических зонах и даже при непосредственном контакте с морской водой всегда поражала ученых. Современные растворы и бетоны не обладают такой прочностью.

Долгое время эксперты предполагали, что своей чрезвычайной прочностью древний бетон обязан одному ингредиенту: пуццолану — названному в честь итальянского города Поццуоли — природной породе, состоящей из вулканического пепла, в который добавляли известь и воду для образования гидратов цемента. Архитекторы и историки того времени описывают пуццолановые материалы как ключевые ингредиенты бетона. При более тщательном изучении образцов бетонной стены римской эпохи исследователи Массачусетского технологического института заметили и другие удивительные особенности.

Более реактивный процесс получения негашеной извести

Римский бетон содержит несколько фрагментов белых, блестящих минералов, называемых «известковыми обломками», которые не встречаются в современном бетоне. До сих пор эксперты считали, что эти известковые агрегаты — результат небрежного смешивания или некачественного сырья. Теория, которая так и не убедила Адмира Масича, профессора гражданского и экологического строительства Массачусетского технологического института: «Если римляне приложили столько усилий для изготовления исключительного строительного материала, следуя всем подробным рецептам, которые были оптимизированы на протяжении многих веков, почему они приложили так мало усилий для обеспечения производства хорошо перемешанного конечного продукта?«

Используя методы визуализации с высоким разрешением и химического картирования, Масич и его команда обнаружили еще одну потенциальную функцию этих известковых глыб. До сих пор считалось, что известь — оксид кальция с формулой CaO — входит в состав римского бетона в виде гашеной извести: известняк нагревают при высоких температурах для получения высокореактивного едкого порошка, называемого негашеной известью, который затем смешивают с водой для получения гашеной извести (или гидроксида кальция).

Карта элементов (кальций: красный, кремний: синий, алюминий: зеленый) 2-сантиметрового фрагмента древнеримского бетона, собранного на археологическом участке Привернум, Италия (слева). В нижней части фрагмента отчетливо видна богатая кальцием известковая глыба, ответственная за самовосстанавливающиеся свойства этого древнего материала.

Но сам по себе этот процесс не может объяснить присутствие известковых обломков. Фрагменты состояли из различных форм карбоната кальция, и спектроскопический анализ показал, что они должны были образоваться при экстремальных температурах. Это привело исследователей к предположению, что римляне могли использовать известь в ее наиболее реактивной форме, а именно негашеную известь — процесс, известный как «горячее смешивание».

Как объясняет Масич, этот метод имеет ряд преимуществ. Начнем с того, что высокие температуры при использовании негашеной извести необходимы для определенных химических реакций; кроме того, они значительно сокращают время затвердевания и схватывания, поскольку все реакции ускоряются, что позволяет значительно ускорить строительство.

Самовосстанавливающиеся трещины

Но это еще не все! Горячее перемешивание позволяет известковым глыбам принять относительно хрупкую архитектуру наночастиц, поэтому они легко разрушаются, обеспечивая почти постоянный запас кальция: это ключ к самовосстанавливающейся способности данного бетона.

В процессе горячего смешивания богатые кальцием известковые частицы заключаются в цементную матрицу, которая в конечном итоге подвергается карбонизации. Во время растрескивания вода может просачиваться внутрь, неся обогащенный кальцием раствор в сеть пор для восстановления повреждений (процесс 1) или служить в качестве реактивного кальция для постпуццолановых реакций, которые еще больше укрепляют материал (процесс 2).

Если начинают образовываться трещины, они преимущественно проходят через обломки извести, площадь поверхности которых относительно больше, чем у других компонентов. Затем, когда вода попадает в эти трещины, она вступает в реакцию с известью, создавая раствор, насыщенный кальцием, который может перекристаллизоваться в карбонат кальция и тем самым быстро заполнить трещину, или реагировать с пуццолановыми материалами для дальнейшего упрочнения композитного материала. Эти реакции происходят спонтанно и, следовательно, автоматически восстанавливают трещины до того, как они распространятся дальше.

Анализ различных образцов бетона, взятых из археологических раскопок, действительно показал, что они содержат древние трещины, заполненные кальцитом.

Исследователи проверили эту гипотезу, самостоятельно изготовив различные образцы бетона на основе негашеной извести: одни следовали римской рецептуре, другие — современной. Затем они намеренно раскололи эти куски бетона, прежде чем ввести в промежутки воду. Они обнаружили, что через две недели трещины были полностью заблокированы, так что вода не могла протекать через них. Этого не произошло с образцом контрольного бетона, изготовленного без негашеной извести.

Сейчас команда работает над коммерциализацией этого модифицированного цементного материала. Повышение долговечности бетона за счет включения таких самовосстанавливающихся свойств позволит снизить углеродный след цемента, на долю которого в настоящее время приходится до 8% от общего объема глобальных выбросов парниковых газов.

Подпишитесь на нас:Дзен.Новости / Вконтакте / Telegram

Back to top button

Редкий минерал — ключ к долговечному древнему бетону

Древние римляне строили бетонные морские стены, которые более 2000 лет выдерживали удары океанских волн. Теперь международная команда обнаружила ключ к долговечности бетона: редкий минерал, образующийся в результате химических реакций между бетоном и морской водой, укрепляющих материал.

Инженеры-строители могли бы использовать эти идеи для производства более прочного и устойчивого бетона, говорит руководитель группы Мари Джексон, геолог из Университета Юты в Солт-Лейк-Сити. Она и ее коллеги сообщают о своих выводах 3 июля в Американский минералог ¹ .

В современном бетоне используется паста из портландцемента и воды для скрепления мелких камней. Он разлагается в течение десятилетий, особенно в суровых морских условиях. Вместо портландцемента в римском бетоне для связывания фрагментов породы использовалась смесь вулканического пепла и извести. Римский философ Плиний Старший описывал подводные бетонные сооружения, которые становятся «единой каменной массой, неприступной для волн и с каждым днем ​​крепчающей». Это пробудило интерес Джексона. «Для меня вопрос заключался в том, как этот материал становится камнем?» она говорит.

В более ранней работе Джексон и его коллеги сообщили о некоторых необычных химических свойствах римского бетона, таких как присутствие редкого минерала, известного как алюминиевый тоберморит ² . Для нового исследования ученые взяли образцы бетона римской гавани в Advanced Light Source, рентгеновский синхротрон в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в Беркли, Калифорния, и нанесли на карту расположение минералов в образцах.

Исследователи обнаружили силикатный минерал под названием филлипсит, распространенный в вулканических породах, из которого вырастают кристаллы алюминиевого тоберморита. Тоберморит, кажется, вырос из филлипсита, когда морская вода, насыщенная кальцием и кремнеземом, промыла бетон, сделав его более щелочным. . «Это очень редкое явление на Земле», — говорит Джексон, такая кристаллизация наблюдалась только в таких местах, как вулкан Суртсей в Исландии. По мере роста тоберморит может укреплять бетон, потому что его длинные пластинчатые кристаллы позволяют материалу изгибаться, а не разрушаться при изгибе.

Применение древних знаний

Современные производители бетона могут перенять знания древних римлян, говорит Неле Де Бели, инженер-материаловед из Гентского университета в Бельгии.

Она и ее коллеги использовали такие материалы, как летучая зола, образующаяся при сжигании угля, чтобы придать бетону свойства «самовосстановления», в результате чего материал закрывает трещины после их образования ³ . Летучая зола похожа на вулканический пепел, который римляне использовали в своей смеси.

Джексон работает над воссозданием рецепта бетона римлян в лаборатории. «Я не говорю, что это будет бетон, который будет использоваться в повседневной инфраструктуре», — говорит она. «Но для таких материалов, как морские стены, мы могли составлять смеси с материалами из извести и вулканического пепла, как это делали римляне». По словам Джексона, римляне, возможно, получили свои идеи, изучая, как пепел от вулканических извержений кристаллизуется в прочную скалу.

Джексон является консультантом цементной компании в Неваде, которая использует вулканический пепел из западной части Соединенных Штатов для приготовления таких бетонов. Этот процесс выделяет гораздо меньше углекислого газа, парникового газа, чем обычные методы изготовления современного бетона.

Как морская вода укрепляет древнеримский бетон

Около 79 г. н.э. римский писатель Плиний Старший писал в своей книге Naturalis Historia , что бетонные конструкции в гаванях, подвергаясь постоянному натиску морских волн, становятся «единой каменной массой, неприступной». к волнам и с каждым днем ​​сильнее».

Он не преувеличивал. В то время как современные морские бетонные конструкции разрушаются в течение десятилетий, римские пирсы и волнорезы, которым 2000 лет, стоят по сей день и стали прочнее, чем когда они были впервые построены. Геолог из Университета Юты Мари Джексон изучает минералы и микроструктуры римского бетона, как вулканическую породу. Она и ее коллеги обнаружили, что фильтрация морской воды через бетон приводит к росту взаимосвязанных минералов, которые придают бетону дополнительную связность. Результаты опубликованы сегодня в

Американский минералог.

Римский бетон против портландцемента

Римляне изготавливали бетон, смешивая вулканический пепел с известью и морской водой для приготовления раствора, а затем добавляя в этот раствор куски вулканической породы, «заполнителя» в бетоне. Сочетание золы, воды и негашеной извести приводит к так называемой пуццолановой реакции, названной в честь города Поццуоли в Неаполитанском заливе. Римляне, возможно, почерпнули идею этой смеси из естественно сцементированных отложений вулканического пепла, называемых туфом, которые распространены в этом районе, как описал Плиний.

Бетон, похожий на конгломерат, использовался во многих архитектурных сооружениях, включая Пантеон и Рынки Траяна в Риме. Массивные морские сооружения защищали гавани от открытого моря и служили обширными якорными стоянками для кораблей и складов.

В современном бетоне на портландцементе также используется каменный заполнитель, но с важным отличием: частицы песка и гравия должны быть инертными. Любая реакция с цементным тестом может привести к образованию гелей, которые расширят бетон и растрескают его.

«Эта щелочно-кремнеземная реакция происходит во всем мире и является одной из основных причин разрушения бетонных конструкций из портландцемента», — говорит Джексон.

Новое открытие римского бетона

Интерес Джексона к римскому бетону начался с года творческого отпуска в Риме. Сначала она изучала туфы, а затем изучила залежи вулканического пепла, вскоре увлекшись их ролью в обеспечении поразительной прочности римского бетона.

Вместе с коллегами Джексон начал изучать факторы, которые сделали архитектурный бетон в Риме таким устойчивым. Одним из факторов, по ее словам, является то, что минеральные сростки между заполнителем и раствором предотвращают удлинение трещин, в то время как поверхности нереакционноспособных заполнителей в портландцементе только способствуют дальнейшему распространению трещин.

В другом исследовании кернов бетона римской гавани, собранных в рамках проекта ROMACONS в 2002–2009 годах, Джексон и его коллеги обнаружили исключительно редкий минерал, глиноземистый тоберморит (Al-тоберморит) в морском растворе. Кристаллы минерала образуются в частицах извести в результате пуццолановой реакции при несколько повышенных температурах. Присутствие Аль-тоберморита удивило Джексона. «Это очень сложно сделать», — говорит она о минерале. Синтез его в лаборатории требует высоких температур и приводит лишь к небольшим количествам.

Коррозия морской водой

Для нового исследования Джексон и другие исследователи вернулись к буровым кернам ROMACONS, изучив их с помощью различных методов, включая анализ микродифракции и микрофлуоресценции на линии луча Advanced Light Source 12.3.2 в Lawrence Berkeley National Лаборатория. Они обнаружили, что Al-тоберморит и родственный цеолитный минерал, филлипсит, образуются в частицах пемзы и порах в цементирующей матрице. Из предыдущей работы команда знала, что процесс пуццоланового отверждения римского бетона недолговечен. Должно быть, что-то еще заставило минералы расти при низкой температуре спустя много времени после затвердевания бетона. «Никто не производил тоберморит при температуре 20 градусов по Цельсию», — говорит она. «О, кроме римлян!»

«Как геологи мы знаем, что горные породы меняются, — говорит Джексон.

«Изменение — это константа для земных материалов. Так как же изменения влияют на долговечность римских построек?»

Команда пришла к выводу, что, когда морская вода просачивалась сквозь бетон волнорезов и пирсов, она растворяла компоненты вулканического пепла и позволяла расти новым минералам из сильнощелочных выщелоченных флюидов, в частности альтоберморита и филлипсита. Этот аль-тоберморит имеет состав, богатый кремнеземом, похожий на кристаллы, образующиеся в вулканических породах. Кристаллы имеют пластинчатую форму, усиливающую цементирующую матрицу. Блокирующие пластины повышают устойчивость бетона к хрупкому разрушению.

Джексон говорит, что этот коррозионно-подобный процесс обычно вреден для современных материалов. «Мы рассматриваем систему, которая противоречит всему, что нежелательно для бетона на основе цемента», — говорит она. «Мы рассматриваем систему, которая процветает в открытом химическом обмене с морской водой».

Современный римский бетон

Учитывая преимущества долговечности римского бетона, почему он не используется чаще, особенно с учетом того, что производство портландцемента приводит к значительным выбросам углекислого газа?

«Рецепт был полностью утерян, — говорит Джексон. Она тщательно изучила древнеримские тексты, но еще не открыла точных методов смешивания морского раствора, чтобы полностью воссоздать бетон.

«Римлянам повезло с породой, с которой им приходилось работать, — говорит она. «Они заметили, что вулканический пепел превратил цемент в туф. У нас нет таких камней во многих странах мира, поэтому нужно будет произвести замену».

В настоящее время она работает с инженером-геологом Томом Адамсом над разработкой рецепта замены, однако, используя материалы из западных США. Морская вода в ее экспериментах поступает из пристани для яхт Беркли, Калифорния, собранной самой Джексон.

Римскому бетону требуется время, чтобы набрать прочность от морской воды, и он имеет меньшую прочность на сжатие, чем обычный портландцемент. По этим причинам маловероятно, что римский бетон получит широкое распространение, но может быть полезен в определенных контекстах.

Недавно Джексон высказался по поводу предложения построить приливную лагуну в Суонси, Великобритания, чтобы использовать силу приливов.