Древнеримский бетон помог создать современный материал, способный самостоятельно заделывать трещины
Древнеримский бетон, сохранившийся в сооружениях возрастом около 2000 лет, может стать основой для нового поколения строительных материалов. Исследователи Массачусетского технологического института использовали особенности римской технологии для создания бетона, способного самостоятельно закрывать небольшие трещины и при этом снижать выбросы углекислого газа.
Исследованием древнеримского бетона много лет занимается профессор Массачусетского технологического института Адмир Масик. Его работы показали, что необычная долговечность римских конструкций связана не только с составом бетона, но и с особенностями его производства.
Ключевую роль играют небольшие богатые кальцием включения извести, которые встречаются в древнеримском бетоне. Ранее их считали следствием недостаточно тщательного перемешивания компонентов. Однако исследования показали, что эти включения могут участвовать в естественном восстановлении материала.
Когда в бетоне появляется трещина и в неё проникает вода, кальций из известковых включений растворяется. Затем он вновь кристаллизуется внутри повреждённого участка, постепенно заполняя трещину и восстанавливая целостность материала.
На основе этого принципа Масик вместе с итальянским предпринимателем Паоло Сабатини разработал современную технологию. Их компания Dmat производит добавки, которые можно вводить в существующие виды бетона и строительных растворов. Таким образом, строительным компаниям не требуется полностью менять используемые материалы и производственные процессы.
«Мы можем предложить доступный самовосстанавливающийся материал, который легко внедрить и использовать в разных странах», — отметил Масик.
Разработчики утверждают, что новая технология способна не только увеличить срок службы бетонных конструкций, но и сократить выбросы углекислого газа примерно на 40% по сравнению с традиционным бетоном.
Это особенно важно из-за масштабов производства строительных материалов. На производство бетона приходится до 8% мировых выбросов углекислого газа. Увеличение срока службы конструкций одновременно с сокращением выбросов при их изготовлении может поэтому дать заметный экологический эффект.
Новая технология уже применяется в нескольких инфраструктурных проектах в Европе. В дальнейшем разработчики планируют расширить её использование в США и других странах.
В отличие от некоторых современных вариантов самовосстанавливающегося бетона, в которых используются бактерии или полимеры, технология Dmat основана на химических процессах, которые происходили в древнеримском бетоне.
Таким образом, исследование материала, созданного почти две тысячи лет назад, позволило использовать забытый строительный принцип для решения современной проблемы — создания более долговечных конструкций с меньшим воздействием на окружающую среду.