Научная работа, опубликованная в Journal of the American Ceramic Society, пытается объяснить причину, почему древнеримские сооружения из материала, похожего на бетон, до сих пор сохраняют свою прочность. При том, что некоторые современные железобетонные конструкции разрушаются уже через несколько лет после завершения строительства.
В ходе исследований ученые изучили состав материала гробницы Цецилии Метеллы возрастом 2050 лет. Они обратили внимание на то, что усыпальница знатной матроны по качеству материала и по сохранности превосходит аналогичные сооружения ее современников. Гробница в форме башни была построена в 30-10 годах до нашей эры. Сооружение высотой 21 метр прекрасно сохранилось до наших дней и до сих пор привлекает внимание туристов, посещающих Аппиеву дорогу.
Оказалось, что материал, из которого построены стены грандиозного памятника, изготовлены из бетона с добавлением вулканического материала. Его взаимодействие с дождевой влагой и грунтовыми водами отличается от современного цемента.
Современный вид гробница Цецилии Метеллы
В нынешнем бетоне происходят химические реакции между щелочными компонентами и кремнеземом (в составе песка). В результате образуются гели, которые расширяются и со временем разрушают конструкцию. В древнеримском бетоне происходящие реакции приводят к появлению нанокристаллических структур. При этом объем материала не меняется, происходит изменение его структуры. Процесс изменения занимает очень длительное время и не прекращается с возрастом. То есть древний бетон с каждым годом становится все более прочным, а его структура «сопротивляется» внешним воздействиям.. По своей сути происходит «самоизлечивание» конструкции.
Ученые полагают, что долговечность гробницы Цецилии Метеллы обеспечивает богатая лейцитом тефра – рыхлый пирокластический материал, образовавшийся в результате извержения вулкана. При этом удачным оказалось и место расположения сооружения – его отличают частые дожди и наличие грунтовых вод. Эти факторы способствуют тому, что материал гробница постоянно «залечивает» микроповреждения и не дает разрушающим факторам проникать вглубь стен.