Древний рецепт цемента, который создали более 2000 лет назад, оказался лучше современного

К такому выводу пришла международная команда исследователей во главе с учёным Пауло Монтейро из Berkeley Lab, изучая химические секреты древнеримского волнореза, который 2000 лет простоял в водах Средиземного моря. Анализ проб древнеримского бетона показал, что он превосходит распространённые марки современного бетона по прочности, а главное – по экологичности. Учёные заявляют, что древний рецепт можно успешно использовать и сегодня, и это не только принесет экономическую пользу, но и снизит вред для окружающей среды.

Надо отметить, что все вышесказанное не говорит о том, что современный бетон плох, однако так называемый портландцемент (основной вид цемента на основе силикатов кальция) загрязняет воздух парниковым газом. На мировое производство 19 миллиардов тонн цемента ежегодно приходится 7% от общих техногенных выбросов углекислого газа. Это связано с тем, что для изготовления портландцемента необходимо нагреть смесь известняка и глины до 1450°C, а это требует сжигания ископаемого топлива.

Ученые обнаружили, что в своем рецепте цемента римляне использовали гораздо меньше извести и производили цемент при температуре 900°С – в промышленных масштабах это существенная экономия ресурсов и сокращение выбросов CO2 от сжигания топлива.

Но и это не все. В середине XX века бетонные конструкции были рассчитаны на 50 лет службы и теперь многие из них сегодня в предаварийном состоянии. Нынешние, наиболее современные, бетонные здания рассчитаны уже на 100-120 лет безопасной эксплуатации. Однако все это «игрушки» на фоне срока службы римских портовых сооружений, которые сохранили рабочее состояние спустя 2000 лет агрессивного химического и механического воздействия морских волн.

Суть в том, что римские строители производили цемент, смешивая известь и вулканические породы. Для морских сооружений применялся особый цемент: смесь извести и вулканического пепла. Эту смесь помещали в деревянные формы, куда добавляли морскую воду, которая мгновенно вызывала высокотемпературную химическую реакцию гашения извести. В итоге получались прочнейшие цементные блоки, основным склеивающим веществом в которых является не соединение кальций-силикат-гидраты (C-S-H), а кальций-алюминий-силикат-гидрат(C-A-S-H).

Проще говоря, римский бетон отличался от нынешнего добавлением алюминия и меньшим количеством кремния. Расчеты показали, что римский цемент требует для производства на 10% меньше извести и более низкую температуру, в сравнении с портландцементом. Добавление вулканической золы и морской воды формирует высокостабильный цементный блок либо другую бетонную конструкцию, которая прослужит намного дольше обычного.

Плюсом является то, что сырья для римского цемента в избытке, например в Саудовской Аравии. По приблизительным оценкам исследователей, римский цемент может занять до 40% современного рынка этого стройматериала, сообщает «Издание о высоких технологиях».

Фото: Cnews.ru