Аналіз римського цементу, зануреного протягом 2000 років в затоці Неаполя, показав, що він набагато довговічніший і менш обтяжливий для навколишнього середовища щодо основних видів цього будівельного матеріалу, які застосовують сьогодні.
"У середині 20-го століття, бетонні конструкції розраховувалися на 50 років", - розповідає Пауло Монтерея з Національної лабораторії Лоуренса в Берклі - відомої науково-дослідної установи при Міністерстві енергетики США. - Сьогодні ми проектуємо будівлі, які будуть існувати 100 або 120 років", - додає він.
Тим не менш, багато римських портів залишаються у відмінному стані вже більше 2000 років, незважаючи на дії хвиль і хімічний впливів від морської води.
Аналіз, проведений за допомогою методів спектроскопії та дифракції рентгенівських променів, показав, що завдяки вулканічним компонентам римський бетон не тільки був більш міцним, а й вимагав значно менше енергії для свого виробництва.
"Можна стверджувати, що нинішній цемент не є хорошим. Однак, ми вважаємо його настільки хорошим, що використовуємо його в обсязі 19 мільярдів тонн на рік. Проблема полягає в тому, що під час виробництва портландцементу в атмосферу викидається 7% вуглекислого газу всієї світової промисловості", - говорить доктор Монтеро, який очолює ці дослідження.
ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: В Італії виявили нові могили етрусків
Портландцемент є джерелом "клею" для більшостісучасних бетонів. Він утворюється при нагріванні суміші вапняку та глини до температури в 1450 градусів за Цельсієм. Нагрівання вапняку звільняє діоксид вуглецю, а також гази від згоряння самого викопного палива, необхідного для нагрівання суміші.
На противагу цьому стародавні римляни використовували суміш вапна і вулканічного матеріалу. Вапно отримували з вапняку під час нагрівання його відносно низькою температурою 900 градусів, цей процес вимагав значно менше енергії в порівнянні з нинішнім.
У випадку будівництва підводних об'єктів, які повинні були протистояти корозії в морській воді, римляни дотримувалися незвичайної тактики, як показали нові дослідження: вапно змішували з вулканічним попелом, і заливали в дерев'яні форми. Коли ці форми занурювали в море, морська вода викликала екзотермічну хімічну реакцію, в якій у вапно додавалися молекули морської води, що вступають у реакцію з попелу, а це ставило всі інгредієнти цементу на місця.
Аналіз показав, що використовували попіл, який містив алюміній і створював надзвичайно стабільну кристалічну структуру в бетоні.
На даний час на ринку екологічно чистих бетонів виготовляються суміші на основі вулканічного попелу і золи вугільних електростанцій (летюча зола). Стійкість цих бетонів в довгостроковій перспективі не може бути повністю оцінено до закінчення аналізів римських бетонів, говорять дослідники.
Поки що доктор Монтейро пропонує частково замінити портландцемент і почати застосовувати вулканічний попіл potsolan (пуццолан), вулканічні відкладення якого в надлишку присутні в Неаполітанській затоці поруч з приморським містом Пуцціолі.
"Potsolan важливий для практичного застосування, - говорить дослідник. - Ми могли б замінити 40% світового споживання портландцементу. Джерела Potsolan є по всьому світу. Саудівська Аравія, наприклад, не має летючу золу, але за те у неї є гори potsolan.
Аналіз був опублікований в "Журналі Американського керамічного товариства" та "Американської Мінералогії".
3 
1
Коментарі
2