Пантеон стоит 2000 лет без ремонта: что добавили в бетон мастера

Zuma/TASS

"Храм всех богов" Пантеон стоит уже более 2 тысяч лет и выглядит так, будто его возвели совсем недавно. Некоторые акведуки и термы, которые появились еще при римских императорах, до сих пор действуют. После землетрясений частично сохранился даже Колизей. Но почему эти постройки пережили многочисленные войны и стихийные бедствия? Дело в том, что в Римской империи создали уникальный бетон, который может самовосстанавливаться. Трещины буквально затягиваются сами. И эту загадку ученым удалось разгадать совсем недавно.

В чем заключается секрет древней архитектурной магии? И из-за чего трещины в античных сооружениях исчезали сами собой? Рассказывает программа "Загадки человечества" с Олегом Шишкиным на РЕН ТВ.

Чинит себя сам: что умеет "живой" бетон из лаборатории

Инженеры из Университета Монтаны нашли способ возводить здания без цемента. Они создали инновационный стройматериал из грибов и бактерий.

За основу американские ученые взяли красную хлебную плесень. Мицелий этого микроскопического гриба быстро разрастается и выполняет роль своеобразного каркаса для нового материала.А прочность конструкции обеспечивает особая бактерия, которая создает твердые минералы, схожие по своим свойствам с цементом.

Кадр из программы "Загадки человечества", РЕН ТВ

"Материал создается при низких температурах, что снижает затраты энергии и позволяет избежать вредных выбросов. По прочности он пока уступает обычному бетону, но у него есть удивительная особенность: "живой" стройматериал может самовосстанавливаться. Бактерии внутри конструкции способны чинить различные повреждения", – объяснил профессор Калифорнийского университета Рональд Вейл.

Что держит купол Пантеона

Звучит невероятно, но самовосстанавливающийся бетон изготавливали еще древние римляне! Разумеется, о технологии на основе живых клеток речи тогда не шло. У античных мастеров был свой секрет.

"Древний Рим вошел в историю в том числе своими монументальными сооружениями, которые римляне научились делать довольно рано, начиная с V–IV веков до н.э. Они освоили технологию знаменитого римского бетона, который позволил им создать величественные римские акведуки, огромные храмы", – рассказал доктор культурологии Андрей Зберовский.

Zuma/TASS

"Римский Пантеон, который до сих пор является символом и самым большим сооружением бескаркасным, безарматурным, именно с таким каменным куполом, который до сих пор отлично держится и, судя по всему, будет держаться еще много столетий", – заметил Андрей Зберовский.

Что делает древние постройки "неубиваемыми"

Акведуки, которым не страшны ни время, ни землетрясения

Отчасти именно уникальная строительная технология помогла древним римлянам основать могущественную империю. К III веку античные мастера только в Вечном городе возвели 11 акведуков, которые бесперебойно снабжали водой больше миллиона человек. Благодаря этому римляне пережили немало природных катаклизмов и выстояли перед атаками врагов.

Фото: © Кадр из программы "Загадки человечества", РЕН ТВ

Некоторые древние гидротехнические сооружения сохранились до наших дней. На кадрах в программе показана уцелевшая часть Аквы-Клавдии – водовод построили в середине I века.

А это фрагмент Аквы-Александрины в итальянской столице. Трудно поверить, что его возвели больше полутора тысяч лет назад. Так в чем же заключался секрет долговечности древнеримских сооружений?

"Секрет римского бетона, к сожалению, после наступления эпохи варваров и раннего Средневековья оказался утерян. И на протяжении более полутора тысяч лет европейцы этого секрета не знали", – добавил культуролог Андрей Зберовский.

Как римляне делали бетон, который становился крепче от влаги

Только недавно ученые наконец разгадали тайну "вечного" римского бетона! Американские геологи из Университета Юты нашли секретный ингредиент, который входил в состав прочного строительного материала. Им оказался пуццолан – смесь вулканического пепла, пемзы и туфа.

"Пуццолан – это материал, который свое название получил благодаря региону добычи, городу Поццуоли, близ Неаполя. Римляне в своих экспериментах с различными строительными материалами обнаружили, что пуццолан дает достаточно хорошие прочностные свойства", – рассказала кандидат технических наук Надежда Окорокова.

imago images/Xinhua/TASS

К вулканическому пеплу римляне добавляли известь и морскую воду. Казалось бы, от влаги бетон должен разрушаться. Но не в этом случае. Стройматериал, наоборот, становился со временем только прочнее.

"Пуццоланы взаимодействуют с водой и с известью, образуя новые соединения минеральные, которые, можно сказать, запечатывают трещины. Образуются внутри небольшие кристаллы на основе алюминия, на основе кальция, что таким образом улучшает свойства бетона", – добавила Надежда Окорокова.

В чем был настоящий секрет прочности

Однако позднее выяснилось: секрет прочности римского бетона заключался не столько в ингредиентах, сколько в особой технологии приготовления раствора.

К такому выводу в 2023 году пришли ученые из Массачусетского технологического института. В кусках древнего стройматериала американские специалисты заметили крошечные комки извести. Сначала подумали, что это брак. Но после тщательного изучения стало понятно – древнеримские мастера специально провоцировали появление такой известковой крошки.

"Римляне использовали технологию "горячего смешения". Они брали пуццолан, добавляли воды, смешивали с известью – обязательно негашеной – и нагревали смесь до чрезвычайно высоких температур. В результате и образовывались известковые комочки", – отметил профессор Массачусетского технологического института Адмир Масич.

Кадр из программы "Загадки человечества", РЕН ТВ

Именно обломки извести делали древнеримские сооружения прочнее и не давали им разрушиться.

"Экспериментальные исследования образцов, приготовленных по древней технологии, подтвердили гипотезу, которая существовала, что при воздействии высоких температур, при горячем смешивании полученные таким образом материалы обладают лучшими свойствами", – сказала Надежда Окорокова.

Ученые изготовили два куска бетона: один – с гашеной известью и без нагревания, другой – по технологии горячего смешения.

В каждом образце проделали трещину и залили туда воду.

В первом случае повреждения остались.Во втором – разлом полностью "затянулся" за две недели.

"Если сейчас, когда идет создание цемента и бетона, цементная смесь нагревается до примерно 1400 градусов, что, собственно говоря, позволяет получить современный цемент, то римляне таких температур не создавали. Они делали именно медленный нагрев равномерный формирующегося бетона. Что и позволяло римским бетонным сооружениям совершенно устойчиво переносить целое тысячелетие", – заметил Андрей Зберовский.

Но полноценно воссоздать "вечный" римский бетон пока не получилось.