Учёные давно задавались вопросом о том, что делало древнеримский бетон сверхпрочным, прочнее современного. При этом долгие годы они не брали в расчёт маленькие белые вкрапления, которыми были усеяны древние руины. Оказалось, что вкрапления представляют собой искомую, ключевую добавку в римский бетон.
Секрет легендарной прочности древнеримской архитектуры давно интересовал ученых не только потому, что бетон обладает невероятной прочностью, но и потому, что он, по-видимому, способен к самовосстановлению: трещины необъяснимым образом исчезают со временем. Прекрасный пример тому — римский Пантеон.
Сооружение, построенное примерно в 126 году, с тех пор постоянно используется и выглядит совершенно новым.
Группа ученых из Массачусетского технологического института и Гарварда обратила внимание на то, что было у всех под носом как минимум две тысячи лет. Белые вкрапления с лёгкой руки исследователей получили название «известковых обломков». Это те искомые элементы, которые веками способны выделять кальций именно тогда, когда это необходимо постройке, и автоматически восстанавливать сооружение.
Долгое время считалось, что бетонный раствор древние делали примерно как мы сейчас. В качестве растворителя римляне якобы использовали известковый раствор, полученный от смешивания извести с водой, которая в охлаждённом виде добавлялась в заполнитель (песок, гравий и т.п.). Белые вкрапления же считались неаккуратной работой строителей, готовящих бетон.
Однако команда Адмира Масича доказала, что это отнюдь не так, а смесь делалась в совершенно иной последовательности, довольно опасной по методу приготовления.
Как только известь вступает в контакт с водой, она включается в химическую структуру, образуя более стабильную молекулу. Эта реакция высвобождает много энергии с выделением сильного тепла.
Смешивая известь с заполнителями, а затем добавляя воду, римляне производили контролируемый взрыв смеси, температура которой повышалась ровно настолько, насколько требовалось, чтобы получить нужный химический состав бетона с «известковыми обломками», которые крошатся, высвобождая кальций, при появлении трещин. Когда вода просачивается в трещины, кальций вступает в реакцию с водой и образует новые кристаллы, которые во время дождя (в эксперименте — за две недели) заполняют трещину и фиксируют структуру.
