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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Получен новый вид меди 15.12.2025 Группа исследователей из Венского технического университета предложила принципиально новый способ производства меди-64, значительно упрощающий процесс и снижающий его стоимость. Ранее изотоп в основном получали в циклотроне: ядра никеля-64 облучали протонами, что превращало атом в Cu-64, выбивая нейтрон. Несмотря на надежность метода, он требовал редкого исходного материала и дорогостоящего оборудования, а короткий период полураспада меди-64 в 13 часов создавал дополнительные сложности с логистикой. Исследователи решили использовать более доступный изотоп меди-63, добавляя к нему один нейтрон в исследовательском реакторе. На практике эта идея сталкивалась с серьезной проблемой: после облучения образовывалась почти чистая медь-63 с лишь незначительной примесью Cu-64, химическое разделение которой было крайне сложным. Ключевым решением стал эффект отдачи. Ученые встроили атомы меди-63 в специальные металлоорганические комплексы, напоминающие структуру гема в крови человека. При поглощении нейтрона и превращении в Cu-64 ядро получало значительный импульс энергии и буквально "выбрасывалось" из молекулы, оставляя в комплексе только стабильную медь-63. В результате после облучения формировалась смесь: связанная Cu-63 и свободная Cu-64. Последнюю оказалось легко отделять обычными химическими методами, что позволяет автоматизировать процесс производства и многократно использовать молекулярные комплексы. При этом для облучения достаточно обычного исследовательского реактора, что делает метод гораздо более доступным. Разработанная технология меняет подход к производству меди-64, снижая зависимость от редкого никеля и дорогостоящих ускорителей. По словам авторов исследования, это может существенно уменьшить цену изотопа и расширить его применение в медицинской диагностике и терапии опухолей. Новый метод открывает перспективу для широкой доступности меди-64, позволяя медицинским учреждениям быстрее получать изотоп и использовать его в ПЭТ-диагностике и экспериментальных терапевтических подходах.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026