Учёные выяснили, что знаменитая долговечность древнеримского бетона объясняется не только реакцией вулканического пепла с негашёной известью, но и медленным воздействием углекислого газа из атмосферы. Новое исследование показало, что за сотни лет CO₂ образует внутри материала кристаллы кальцита, которые постепенно заполняют поры и микротрещины, делая бетон ещё более прочным.
Для исследования специалисты изучили образец бетона из виллы римского императора Адриана в Тиволи с помощью высокоточного микроскопического анализа. Помимо ранее известных прочных минералов, образовавшихся благодаря пуццолановой реакции, они обнаружили трёхмерную сеть кристаллов кальцита, укрепляющих структуру материала.
По словам исследователей, этот процесс не заменяет уже известный механизм упрочнения, а дополняет его. Медленная карбонизация способствует естественному «самозалечиванию» бетона, предотвращая распространение трещин.
Авторы работы считают, что открытие поможет создать более долговечные и экологичные современные строительные материалы. Хотя полностью повторить римскую технологию невозможно из-за использования стальной арматуры в современных конструкциях, понимание природных процессов укрепления бетона может значительно увеличить срок службы будущих сооружений.
Исследование в журнале Science Advances.