51046
Ежелгі Рим бетондарының құпиясы неде? – Жауабы табылды
Ежелгі Рим бетондарының құпиясы неде? – Жауабы табылды
Ежелгі римдіктер инженер саласының шеберлері болған. Олардың салған ғимараттары, ерекше өнер туындылары, жолдары, айлақтары мен су құбыр жолдары екі мың жыл бойы сақталып келген. Бұл құрылыстардың дені бетоннан салынған: әлемдегі ең үлкен арматурасыз бетон кесектерінен б.з дейінгі дәуірдің 128 жылы салынған рим Пантеоны, одан бөлек кейбір ежелгі рим су құбыр жолы әлі күнге дейін Римге су жеткізіп отыр. Ал кейінгі кезде салынған заманауи бетондар бірнеше онжылдыққа жетпей қирап жатыр.
Зерттеушілер ондаған жылдар бойы осы ерекше ежелгі құрылыс материалының құпиясын ашуға тырысты. Әсіресе, түрлі бөгеттердің ең қолайсыз деген жағдайда төтеп бере алатын, сейсмикалық белсенді аймақтарда салынған құрылыстарға деген қызығушылық артты.
Ежелгі бетон дайындаушылардың стратегиясын ашып, олардың өзінше қайта қалпына келуге болатын қабілеті бар функциясын зерттеген Швейцария және Италия лабораториялары, Гарвард университеті мен Массачусетский технологиялық институтының зерттеушілері осы мәселеде жаңа бір жаңалыққа қол жеткізді.
Зерттеу нәтижелі Sicence Advances журналында жарияланды.
Жылдар бойы зерттеушілер ежелгі бетонның ұзақ өмір сүруінің кілті бір ғана қоспа болды деп болжады: Неаполь шығанағындағы Поззуоли аймағынан шыққан жанартау күлі сияқты поззолан материалы. Күлдің бұл ерекше түрі тіпті құрылыста пайдалану үшін бүкіл Рим империясына жеткізілген және сол кездегі сәулетшілер мен тарихшылар оны бетонның негізгі қоспасы ретінде сипаттаған.
Мұқият қарастыра отырып, бұл ежелгі үлгілерде римдік бетондардың барлық жерде кездесетін құрамдас бөлігі ретінде бұрыннан танылған миллиметрлік масштабтағы шағын, ерекше, ашық ақ минералды элементтер бар екені анықталды. Көбінесе «әк сынықтары» деп аталатын бұл бөліктер ежелгі бетон қоспасының тағы бір негізгі құрамдас бөлігі болатын әктен шыққан. «Мен ежелгі римдік бетонмен жұмыс істей бастағаннан бері бұл ерекшеліктерге әрқашан таңғалып келемін», — дейді Масик. Олар қазіргі бетон формулаларында жоқ, ендеше олар неге тек ежелгі материалдарда бар?» - деп түйіндеді.
Бұрын немқұрайлы қараудың немесе сапасыз шикізаттың дәлелі ретінде ескерілмеген жаңа зерттеу бұл кішкентай әк қалдықтары бетонға бұрын танылмаған өзін-өзі қалпына келтіру қабілетін берді деп болжайды. «Мен әрқашан бұл әк қалдықтарының болуы сапаны бақылаудың төмендігімен байланысты деген ойға алаңдадым», - дейді Масик. 1Егер римдіктер ғасырлар бойы жетілдірілген барлық егжей-тегжейлі рецепттерге сүйене отырып, керемет құрылыс материалын жасауға көп күш жұмсаған болса, неге олар жақсы араласқан соңғы өнімді өндіруді қамтамасыз ету үшін аз күш жұмсады? Бұл жерде тағы бір нәрсе болуы керек», - дегенге келтіреді.
Masic зерттеу зертханасында алғаш рет әзірленген жоғары ажыратымдылықтағы көп масштабты кескіндерді және химиялық картаға түсіру әдістерін пайдалана отырып, осы әк қалдықтарын одан әрі сипаттағаннан кейін зерттеушілер бұл әк қалдықтарының әлеуетті функционалдығы туралы жаңа түсінікке ие болды.
Бұрын немқұрайлы қараудың немесе сапасыз шикізаттың дәлелі ретінде ескерілмеген жаңа зерттеу бұл кішкентай әк қалдықтары бетонға бұрын танылмаған өзін-өзі қалпына келтіру қабілетін берді деп болжайды. «Мен әрқашан бұл әк қалдықтарының болуы сапаны бақылаудың төмендігімен байланысты деген ойға алаңдадым», - дейді Масик. 1Егер римдіктер ғасырлар бойы жетілдірілген барлық егжей-тегжейлі рецепттерге сүйене отырып, керемет құрылыс материалын жасауға көп күш жұмсаған болса, неге олар жақсы араласқан соңғы өнімді өндіруді қамтамасыз ету үшін аз күш жұмсады? Бұл жерде тағы бір нәрсе болуы керек», - дегенге келтіреді.
Masic зерттеу зертханасында алғаш рет әзірленген жоғары ажыратымдылықтағы көп масштабты кескіндерді және химиялық картаға түсіру әдістерін пайдалана отырып, осы әк қалдықтарын одан әрі сипаттағаннан кейін зерттеушілер бұл әк қалдықтарының әлеуетті функционалдығы туралы жаңа түсінікке ие болды.
Тарихи тұрғыдан римдік бетонға әк қосылғанда, ол алдымен сумен араластырылып, сөндіру деп аталатын процесте жоғары реактивті паста материалын түзеді деп болжанған. Бірақ бұл процестің өзі әк қалдықтарының болуын түсіндіре алмады. Масик: «римдіктер әкті оның реактивті түрінде қолданған болуы мүмкін бе?» - дейді.Бұл шынымен де римдік бетонның ұзақ өмір сүруіне жауап беретін механизм екенін дәлелдеу үшін арнайы топ ежелгі және қазіргі заманғы формулаларды қамтитын ыстық бетон үлгілерін жасап, оларды әдейі бөліп, содан кейін жарықтар арқылы су жіберіп тексеріп көрді. Шынында да: екі апта ішінде жарықтар толығымен бітеліп, су енді ағып кете алмайтындай болған. Енді зерттеушілер дәл осы механизмді коммерциялық бағытта нарыққа шығаруды көздеп отыр.
