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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива 5 Вт DC-DC преобразователь TRACO TDN 5WI 15.06.2017 Компания TRACO POWER разработала изолированные стабилизированные DC-DC преобразователи с выходной мощностью 5 Вт в миниатюрном исполнении - серия TDN 5WI (монтаж в отверстие) и серия TDN 5WISM (поверхностный монтаж). Объем корпуса преобразователей новых серий имеет значение всего 1,23 см3, что в 5 раз меньше обычного для этой мощности корпуса - DIP-24 (6,6 см3). Они имеют широкий диапазон входного напряжения (4:1), электрическую прочность изоляции 1600 В и широкий температурный диапазон -40°С...+75°С. В TDN 5WI реализована защита от короткого замыкания и имеется возможность дистанционного включения/выключения (Remote On/Off). Кроме 5 Вт версии, в рассматриваемом семействе имеются преобразователи на 3 Вт (серии TDN 3WI, TDN 3WISM). Гарантия производителя на семейство TDN составляет 3 года. Данные преобразователи предназначены для широкого спектра применений, где важными качествами являются надежность и компактность. Основные параметры серий TDN 5WI, TDN 5WISM: Выходная мощность 5 Вт Диапазон входных напряжений 4,5-13,2; 9-36; 18-75 В Выходное напряжение из ряда 3,3; 5; 12; 15; 24; +/-5; +/-12; +/-15 В Электрическая прочность изоляции 1600 В Тип корпуса DIP; SMD Температурный диапазон -40°С...+75°С Габаритные размеры 13,2 x 9,1 x 10,2 мм Гарантия 3 года

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026