Вчені, які розкопують руїни Помпеїв, виявили будівельний майданчик, «застиглий у часі» після виверження Везувію в 79 році нашої ери, проливаючи світло на інгредієнти та методи виробництва міцного, самовідновлювального бетону, за допомогою якого стародавні римляни революціонізували архітектуру.
Це місце являє собою будівельний проєкт, який тривав, коли виверження поховало Помпеї під вулканічним попелом та породою. Дослідники знайшли кімнати з незавершеними стінами та купами попередньо змішаних сухих матеріалів, а також вимірювальні та вагові інструменти, готові до приготування бетону.
«Вивчення цього було схоже на подорож у часі та перебування поруч із робітниками, які змішували та укладали бетон», – сказав Адмір Машич, професор цивільного та екологічного будівництва Массачусетського технологічного інституту (MIT) та провідний автор дослідження, опублікованого в журналі Nature Communications.
Бетон, як незамінний будівельний матеріал, допомагав римлянам будувати такі споруди, як стадіони, як Колізей, купольні храми, як Пантеон, громадські лазні та інші великі будівлі, акведуки та мости, яких ніколи раніше не існувало. Оскільки бетон міг тверднути під водою, він також був необхідний для будівництва арок та хвилерізів.
Точний метод, за допомогою якого вони виготовляли свій бетон, був предметом дискусій, оскільки нещодавні археологічні відкриття, схоже, суперечать описам у трактатах римського архітектора та інженера Вітрувія I століття до нашої ери, повідомляє Reuters.
Відкриття в Помпеях показали, що римляни використовували техніку під назвою «гаряче змішування», за якої матеріал під назвою негашене вапно — висушений вапняк, попередньо нагрітий — безпосередньо змішується з водою та сумішшю вулканічної породи та попелу, що призводить до хімічної реакції, яка природним чином нагріває суміш. Це відрізняється від методу, описаного Вітрувієм, який писав приблизно століттям раніше.
«У Помпеях зберігаються будівлі, матеріали та навіть незавершені роботи саме в тому стані, в якому вони були на момент виверження. На відміну від завершених споруд, які пройшли століття ремонту та впливу погодних умов, це місце фіксує процес будівництва в міру його виникнення», – сказав Машич.
«Для вивчення стародавніх технологій це просто не має аналогів», – додав він. «Його чудова збереженість пропонує справжній «знімок» римських будівельних практик у дії».
Будівля, що будувалася, поєднувала житлові приміщення з пекарнею з печами, мийками для зерна та сховищами. Дані, знайдені на місці, свідчать про те, що техніка Вітрувіана, відома як негашене вапно, не використовувалася для будівництва стін.
Цей метод, можливо, вже застарів на час цього проєкту в Помпеях.
«Уявіть собі, що різниця у сто років може означати для будівельних технологій. Гарною аналогією можуть бути ранні телефонні зв’язки. У 1920-х і 1930-х роках: дискові циферблати, мідні лінії електропередач. У 2020-х роках: смартфони, що використовують комутацію пакетів цифрових сигналів та бездротові мережі», – сказав Машич.
Техніка гарячого змішування сприяла самовідновлювальним властивостям бетону, який хімічно «ремонтує» тріщини. Бетон містить білі залишки вапна, що використовується в приготуванні, так звані «вапняні включення», які можуть розчинятися та перекристалізуватися, закриваючи тріщини, що утворилися внаслідок проникнення води.
Римляни індустріалізували бетон, починаючи з I століття до нашої ери та I століття нашої ери.
«Це дозволило будівельникам зводити масивні монолітні конструкції, складні склепіння та куполи, а також гавані з бетону, який твердне під водою. Бетон фундаментально розширив можливості будівництва та уявлення про міста та інфраструктуру», – сказав Машич.
Нове розуміння римського бетону також може бути актуальним для сучасних архітекторів.
«Сучасні бетони зазвичай не мають вбудованих можливостей самовідновлення, що стає дедалі важливішим, оскільки ми прагнемо до довговічнішої інфраструктури з нижчими витратами на обслуговування», – сказав Машич.
«Отже, хоча сам стародавній процес не є прямою заміною сучасних стандартів, відкриті нами принципи можуть вплинути на розробку наступного покоління міцних низьковуглецевих бетонів».
Бонусне відео:
