Археологи объяснили, почему древний бетон до сих пор сохранился и крепче современного

Группа ученых из Массачусетского технологического института в США объяснила на примере римской гробницы, почему древний бетон до сих пор остается живучее современного.

Авторы новой работы изучили гробницу Цецилии Метеллы — это круглая башня из крупных камней вулканического происхождения, которые поддерживает бетон. Во время строительства использовали материалы застывшего лавового потока.

Сегодня этим стенам более 2 тыс. лет, но бетон остается очень прочным. Авторы новой работы решили выяснить почему. Ученые определили, что при строительстве гробницы использовали тефру — это отложения материала, выброшенного в воздух вулканом и затем осевшего на землю. В камнях, которые использовали строители, было много лейцита — это минерал магматического происхождения, богатый калием.

С течением времени грунтовые воды омывали стены башни, они растворяли лейцит и выделяли калий в раствор. В современном бетоне обилие калия привело бы к образованию расширяющихся гелей, которые вызвали бы микротрещины и разрушение конструкции, но этого не случилось с гробницей. 

Чтобы выяснить почему, авторы изучили раствор с помощью метода рентгеновской дифракции и рамановской спектроскопии. В результате они поняли, что бетон менялся неравномерно. Это значит, что растворенный калий в разных местах по-разному менял структуру соединений.

Рентгеновская дифракция позволила проанализировать измененные участки вплоть до их молекулярной структуры — и стало ясно, что эти области приобрели нанокристаллическую природу, уменьшив средний размер «зерна» в бетоне. Исследователи уверены, что именно эти измененные участки усиливают между собой сцепление частичек, из которых состоит такой бетон.

Также для прочности конструкции самым важным была область, где бетон соединялся с камнем. Дело в том, что сегодня в бетоне идут химические реакции между щелочными компонентами и кремнеземом, который есть в составе песка. В результате получается гели, расширяющие и дестабилизирующие конструкция. 

А в древнем бетоне в результате реакции появляются нанокристаллические структуры: они даже повышают прочность. В результате такие древние конструкции со временем становятся только прочнее, это помогает им выдерживать внешние разрушающие факторы. 

Читать далее

В американской пустыне вылупились «живые ископаемые». Они спали десятки лет

Посмотрите на цифровое искусство, которое сделали на основе анализа книг Айзека Азимова

Брэнсон, Безос и Пересильд: зачем известные люди летят в космос и что они там делают

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Хокинг предсказал гибель Земли: оказалось, НАСА сочло угрозу реальной
Наука
Создатель Ethereum признал свои ошибки и решил изменить криптовалюту
Новости
«Ред ОС 8» заработала на Arm-платформах — теперь и на «Байкале»
Новости
Компания Цукерберга использовала уязвимость подростков для рекламы
Новости
Старая модель не работает: ученые ищут новые объяснения устройства Вселенной
Космос
Пыльцевая буря накрыла центр России: что это и как защититься аллергикам
Наука
3400-летние артефакты загадочного племени нашли на вершине потухшего вулкана в Венгрии
Наука
На 3D-принтере напечатали электрод, который работает эффективнее ЭЭГ
Наука
Древесная стружка и ветки: открыт необычный способ мумификации с удивительной эффективностью
Наука
Физики MIT наблюдали квантовые взаимодействия между атомами
Наука
В Перми предложили способ очистки побережья от последствий разлива нефти
Наука
«Уэбб» заглянул сквозь дымку, окутывающую популярные и загадочные экзопланеты
Космос
Хирурги впервые удалили опухоль позвоночника через глазницу
Наука
Не только в небе: птерозавры ходили бок о бок с динозаврами, выяснили ученые
Наука
Синтезирована молекула, «которая может заменить кремний в микроэлектронике»
Наука
Меньше вспышек, больше бурь: ученые рассказали об активности Солнца в первые месяцы года
Космос
Находка на Кавказе опровергает теории о примитивности неандертальцев
Наука
Астрономы раскрыли тайну магнитаров: эти звезды заполняют Вселенную золотом
Космос
Антидот от 13 ядовитых змей получили из крови донора, которого укусили 856 раз
Наука
Телескоп «Чандра» наблюдал причину «перелома кости» в центре Млечного Пути
Космос