UA / RU
Поддержать ZN.ua

Ученые рассказали об устройстве сверхпрочных кристаллов в древнеримском бетоне

Ученые надеются усовершенствовать процесс приготовления бетона.

Ученые раскрыли тайну сверхпрочных кристаллов древнеримского цемента

Ученые раскрыли тайну сверхпрочных кристаллов древнеримского цемента

Ученым из Техаса удалось установить, как устроены неразрушимые кристаллы в древнеримском бетоне. По мнению исследователей, дальнейшее их изучение позволит им восстановить "рецепт" изготовления бетона и усовершенствовать процесс его изготовления. Выводы исследователей были опубликованы в журнале Scientific Reports.

Как отмечают исследователи, древнеримские сооружения простояли тысячи лет и используются до сих пор. Главным ноу-хау и чудом древнеримской строительной индустрии был "цемент", opus caementicium - прародитель современного бетона, из которого сложены многие акведуки, Колизей, портовые причалы, стены домов и других построек в Риме и других частях бывшего Pax Romana. В отличие от современного бетона, сложенного из цемента и щебня, его древнеримский тезка был заметно прочнее и не разваливался через несколько десятков лет после попадания воды.

Ранее ученые уже установили, что ключевым ингредиентом этого материала была морская вода, которая заставляла пепел, известь и другие компоненты цемента вступать в сложные химические реакции, порождавшие кристаллы тоберморита - сверхпрочного минерала, придающего древнеримскому цементу его удивительную прочность.

Теперь же исследователи создали компьютерную модель этих кристаллов и выяснили, что тоберморит обладает невероятно высокой механической прочностью благодаря необычной слоистой структуре, помогающей ему выдерживать нагрузки и становиться еще прочнее при сжатии.

Расчеты показали, что тоберморит, по своей сути, является сложнейшим наноматериалом, состоящим из множества отдельных слоев молекул с разными свойствами, уложенных в своеобразные пирамиды. По-отдельности, каждый слой таких "пирамид" обладает достаточно скромной прочностью, однако их комбинация обладает кардинально иными механическими свойствами.

К примеру, если взять кристалл тоберморита и сжать его, часть слоев внутри него соединится друг с другом и он станет намного прочнее, чем раньше, так как слабые водородные связи, "склеивающие" слои, будут заменены на прочные ковалентные связи.

Ранее норвежские археологи подтвердили правдивость одного из событий, описанного в "Саге о Сверрире" - норвежской летописи, которая рассказывает о событиях 1177 – 1202 годов. Во время раскопок в городе Трондхейме ученые обнаружили скелет мужчины в заброшенном колодце.