Cекрет римского морского бетона

Среда, 16 Марта 2016 г. 22:11 + в цитатник

innocom.ru/news/raskryt-sek...etona.html

Источник: lbl.gov

Ученые Национальной лаборатории Лоренса в Беркли (США) вместе с коллегами из других стран выяснили, почему древний римский бетон является таким устойчивым и прочным. Химические секреты волнореза, погруженного в Средиземное море, изучала команда под руководством профессора Пауло Монтейро. Современный бетон, в принципе, не так уж плох. Но он изготавливается на основе портландцемента, для производства которого смесь известняка и глины нагревают до 1450 градусов Цельсия. Древние римляне использовали меньшее количество извести, и получали ее из известняка, нагретого всего до 900˚ C. Что касается долговечности, то в этом отношении современный бетон также проигрывает. В середине прошлого века бетонные конструкции рассчитывались на 50 лет эксплуатации, новые технологии позволяют продлить срок жизни бетона до 100-120 лет. Римские портовые сооружения существуют вот уже 2000 лет, и не разрушились под действием волн и соленой морской воды.

Известно, каким образом изготавливался этот необычный бетон. Римляне смешивали известь, вулканический пепел и вулканический туф. Для изготовления портовых конструкций полученный раствор упаковывался в деревянные формы, которые погружались в воду. Морская вода мгновенно запускала горячую химическую реакцию. Известь гидратировалась (присоединяла молекулы воды) и взаимодействовала с золой, цементируя смесь. Описания пепла, используемого для производства бетона, также сохранились. Его добывали в области Неаполитанского залива, вблизи приморского города Поццуоли. Пепел с аналогичными минеральными характеристиками — пуццолан — встречается по всему миру, и в больших количествах. Стоит отметить, что некоторые современные марки цемента также включают в себя вулканический пепел или золу от угольных электростанций. Бетон на их основе имеет неплохие характеристики, но до нынешнего исследования долгосрочная эффективность таких технологий была под вопросом. Используя рентгеновскую спектроскопию и другие методы изучения, команда профессора Монтейро определила основные отличия римского бетона от бетона на основе портландцемента.

Связующее вещество современного бетона представляет собой смесь соединений кальция, силикатов и гидратов (C-S-H). В римском же бетоне имеется значительное количество алюминия и гораздо меньше кремния. Состав кальций–алюминий-силикат-гидрат (C-A-S-H) является исключительно стабильным связующим. Другое отличие касается продуктов гидратации. Теоретически, бетон, изготовленный на основе портландцемента, должен имитировать природные слоистые минералы тоберморит и женнит. На деле же эти идеальные кристаллические структуры в современных бетонах отсутствуют. Но они имеются в кернах римского морского бетона. С помощью дифракции рентгеновских лучей высокого давления ученые выяснили роль алюминия в обнаруженных кристаллических решетках. Оказалось, что Al-тоберморит (то есть тоберморит с алюминием) имеет более высокую жесткость и обеспечивает бетону прочность и долговечность. Анализ показал, что римский рецепт включает менее 10% извести (по весу). Эта известь получается при температуре на треть меньшей, чем необходима для изготовления портландцемента. Реакция извести с богатой алюминием пуццолановой золой и морской водой приводит к образованию C-A-S-H — связующего высокой стабильности и Al-тоберморита, обеспечивающего прочность и долговечность бетона.

Рубрики:

для тебя

<a href="https://www.liveinternet.ru/users/eva1689/post386836013/">CРµРєСЂРµС‚ СЂРёРјСЃРєРѕРіРѕ РјРѕСЂСЃРєРѕРіРѕ Р±РµС‚РѕРЅР°</a><br/>
	
	
		
			РСЃС‚РѕС‡РЅРёРє: lbl.gov
	
	РЈС‡РµРЅС‹Рµ РќР°С†РёРѕРЅР°Р»СЊРЅРѕР№ Р»Р°Р±РѕСЂР°С‚РѕСЂРёРё Р›РѕСЂРµРЅСЃР° РІ Р‘РµСЂРєР»Рё (РЎРЁРђ) РІРјРµСЃС‚Рµ СЃ РєРѕР»Р»РµРіР°РјРё РёР· РґСЂСѓРіРёС… СЃС‚СЂР°РЅ РІС‹СЏСЃРЅРёР»Рё, РїРѕС‡РµРјСѓ РґСЂРµРІРЅРёР№ СЂРёРјСЃРєРёР№ Р±РµС‚РѕРЅ СЏРІР»СЏРµС‚СЃСЏ С‚Р°РєРёРј СѓСЃС‚РѕР№С‡РёРІС‹Рј Рё РїСЂРѕС‡РЅС‹Рј. РҐРёРјРёС‡РµСЃРєРёРµ СЃРµРєСЂРµС‚С‹ РІРѕР»РЅРѕСЂРµР·Р°, РїРѕРіСЂСѓР¶РµРЅРЅРѕРіРѕ РІ РЎСЂРµРґРёР·РµРјРЅРѕРµ РјРѕСЂРµ, РёР·СѓС‡Р°Р»Р° РєРѕРјР°РЅРґР° РїРѕРґ СЂСѓРєРѕРІРѕРґСЃС‚РІРѕРј РїСЂРѕС„РµСЃСЃРѕСЂР° РџР°СѓР»Рѕ РњРѕРЅС‚РµР№СЂРѕ. РЎРѕРІСЂРµРјРµРЅРЅС‹Р№ Р±РµС‚РѕРЅ, РІ РїСЂРёРЅС†РёРїРµ, РЅРµ С‚Р°Рє СѓР¶ РїР»РѕС…. РќРѕ РѕРЅ РёР·РіРѕС‚Р°РІР»РёРІР°РµС‚СЃСЏ РЅР° РѕСЃРЅРѕРІРµ РїРѕСЂС‚Р»Р°РЅРґС†РµРјРµРЅС‚Р°, РґР»СЏ РїСЂРѕРёР·РІРѕРґСЃС‚РІР° РєРѕС‚РѕСЂРѕРіРѕ СЃРјРµСЃСЊ РёР·РІРµСЃС‚РЅСЏРєР° Рё РіР»РёРЅС‹ РЅР°РіСЂРµРІР°СЋС‚ РґРѕ 1450 РіСЂР°РґСѓСЃРѕРІ Р¦РµР»СЊСЃРёСЏ. Р”СЂРµРІРЅРёРµ СЂРёРјР»СЏРЅРµ РёСЃРїРѕР»СЊР·РѕРІР°Р»Рё РјРµРЅСЊС€РµРµ РєРѕР»РёС‡РµСЃС‚РІРѕ РёР·РІРµСЃС‚Рё, Рё РїРѕР»СѓС‡Р°Р»Рё РµРµ РёР· РёР·РІРµСЃС‚РЅСЏРєР°, РЅР°РіСЂ... <a href="https://www.liveinternet.ru/users/eva1689/post386836013/">Р§РёС‚Р°С‚СЊ РґР°Р»РµРµ...</a>

Комментировать

« Пред. запись — К дневнику — След. запись »

Страницы: [1] [Новые]

LiveInternetLiveInternet

-Музыка

-Поиск по дневнику

-Рубрики

-Подписка по e-mail

-Друзья

-Постоянные читатели

-Статистика

Cекрет римского морского бетона