Древнеримский бетон умеет восстанавливаться

12.01.2023

Группа исследователей Массачусетского технологического института, Гарвардского университета и лабораторий в Италии и Швейцарии смогла восстановить давнюю технологию производства бетона. Инженеры считают, что этот материал выдержал тысячелетие благодаря "горячему смешиванию".

В процессе горячего смешивания обломки извести образуют хрупкую архитектуру наночастиц, создавая легко ломкий и реактивный источник кальция, обеспечивающий способность бетона восстанавливаться. Крохотные трещины, формируемые в бетоне, проходят через обломки извести с большой площадью поверхности. При реакции с водой этот материал образует насыщенный кальцием раствор, превращающийся в карбонат кальция и быстро заполняющий трещину.

В своей работе инженеры обратили внимание на то, что древние образцы бетона содержат небольшие характерные ярко-белые минеральные элементы миллиметрового масштаба. Эти образования, формируются из извести, одного из ключевых компонентов древней бетонной смеси. Ранее ученые считали, что эти образования - следствие некачественного размешивания смеси.

Новое исследование предполагает, что именно эти крохотные обломки извести обеспечивают бетону способность к самовосстановлению. Ученые изучили обломки извести с использованием изображений с высоким разрешением и методов химического картирования. Исследование показало, что белые включения действительно состоят из разных форм карбоната кальция, образовавшихся при экстремальных температурах.

Ранее считалось, что когда известь добавляли в римский бетон, его сначала смешивали с водой, образуя пастообразный материал в процессе, известном как тушение. Наличие следов материалов, образовавшихся при высоких температурах, говорит об использовании негашеной извести вместо или в дополнение к гашеной извести в смеси.

Это возможно в процессе горячего смешения. При этом процессе весь бетон нагревается до больших температур. В результате химических реакций образуются химические вещества, связанные с высокой температурой соединения, которые в противном случае не образовались.

Эксперименты с материалами, приготовленными по старинной технологии, подтвердили гипотезу: бетон, изготовленный с использованием горячего смешения, демонстрировал способность к восстановлению и лучшую прочность. Этот подход вполне можно использовать и для современного производства.

<< Назад: Новый способ охлаждения воздуха 12.01.2023

>> Вперед: Вентилятор, помогающий дышать 11.01.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Картофель фри и риск диабета 11.09.2026

Картофель давно стал одним из наиболее распространенных продуктов питания в мире, однако отношение к нему со стороны специалистов по питанию остается неоднозначным. Сам овощ содержит полезные питательные вещества, но его воздействие на организм во многом определяется тем, что происходит с ним во время приготовления. Новое крупное исследование Гарвардской школы общественного здоровья им. Т.Х. Чана показывает, что особенно заметную роль в этом вопросе может играть способ термической обработки. Картофель занимает важное место и в рационе жителей США: в среднем один американец съедает около 22 килограммов этого овоща в год. Исследователи решили выяснить, одинаково ли различные блюда из картофеля связаны с риском развития заболеваний. Результаты работы были опубликованы в научном журнале BMJ и показали существенную разницу между привычными способами приготовления одного и того же продукта. Наиболее неблагоприятный результат специалисты обнаружили для картофеля фри. У людей, которые уп ...>>

Барабанная дождевальная машина eco ProRain 11.09.2026

Орошение сельскохозяйственных угодий требует не только достаточной производительности техники, но и точного контроля расхода воды. При этом для многих хозяйств важны простота обслуживания, надежность оборудования и разумная стоимость. Компания Bauer представила новую барабанную дождевальную машину eco ProRain, в которой эти требования сочетаются с современными электронными средствами управления поливом. Новая модель стала дополнением существующей линейки дождевальной техники Bauer. При ее разработке специалисты ориентировались прежде всего на практические потребности пользователей, учитывая полученные от них отзывы. В результате производитель сделал акцент на удобстве эксплуатации и долговечности конструкции, стремясь сохранить при этом доступную цену и не отказываться от автоматизированных функций управления. eco ProRain предлагается в трех базовых исполнениях - F30, F40 и F50. Для каждой из них предусмотрено по 30 вариантов комплектации, различающихся диаметром используемой тру ...>>

Не вся растительная пища полезна для психики 10.09.2026

Растительная пища традиционно считается одной из основ здорового рациона, поэтому специалисты по питанию обычно рекомендуют чаще включать в меню овощи, фрукты, цельнозерновые продукты и другие продукты растительного происхождения. Однако важна не только принадлежность пищи к растительной категории, но и способ ее обработки, количество сахара и другие характеристики рациона. Исследование иранских ученых показывает, что разные варианты растительного питания могут по-разному отражаться на психологическом состоянии человека. К такому выводу пришли исследователи из Исфаханского университета медицинских наук. Они изучали взаимосвязь между характером питания и эмоциональным состоянием взрослых людей, уделяя особое внимание симптомам депрессии и тревожности. Результаты работы были опубликованы в научном журнале PLOS One. При этом специалисты не утверждали, что отдельные продукты непосредственно вызывают депрессию: речь шла о статистической связи между определенными пищевыми привычками и сос ...>>

Подвесной робот Stringman для уборки комнаты 10.09.2026

Домашняя робототехника в основном развивается вокруг двух привычных направлений: роботов-пылесосов и многофункциональных гуманоидных машин. Но далеко не все задачи требуют колесной платформы или сложного человекоподобного механизма. Инженер Натаниэль Нифонг (Nathaniel Nifong), основатель стартапа Newfangled, предложил необычную альтернативу - подвесного робота Stringman, способного перемещаться над полом и самостоятельно собирать разбросанные предметы. Вместо того чтобы передвигаться по поверхности помещения, Stringman использует принцип, знакомый по тросовым системам камер Spidercam, применяемым на стадионах. В четырех верхних углах комнаты устанавливаются натяжные блоки, от которых к центральному рабочему модулю идут тонкие, но прочные тросы. Изменяя их натяжение, система может перемещать манипулятор практически в любую точку обслуживаемого пространства. Такое решение позволяет обойти некоторые ограничения традиционных роботов на колесах. Подвесной механизм не сталкивается с пр ...>>

Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки 09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации. Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университ ...>>

Случайная новость из Архива Спасут ли куры Канаду 17.08.2000 Прошлым летом много шума наделал вирус лихорадки Западного Нила, не вполне понятными путями проникший в Нью-Йорк. Этой болезнью, которой преимущественно болеют птицы, заразились 46 человек, умерли семеро. Городу пришлось потратить около 10 миллионов долларов на уничтожение комаров, через которых передается вирус. Подозревают, что он проник в США с какой-то экзотической птицей, завезенной из Африки. Чтобы вовремя заметить проникновение вируса лихорадки Западного Нила, власти Канады намерены разместить на южной границе, на всем ее протяжении (2500 километров), множество небольших курятников. При появлении зараженных комаров первыми заболеют куры, и следящие за ними ветеринары поднимут тревогу.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026