Как древнеримские и майянские постройки до сих пор стоят? Ученые раскрывают их секреты

Ученые изучают древние строительные материалы, от римского бетона до майянской штукатурки, чтобы раскрыть секрет их многовековой долговечности. Оказывается, неожиданные добавки, такие как вулканический пепел, древесная кора, рис и даже моча, могли придавать этим материалам способность со временем укрепляться и «залечивать» трещины.

Это исследование имеет прямое значение для современного строительства, на которое приходится более трети глобальных выбросов CO₂. Улучшение свойств современных материалов с помощью древних рецептов может сделать отрасль значительно более устойчивой. Современный бетон, хотя и прочный, имеет срок службы около 50–100 лет и не обладает такой же выносливостью, как древние аналоги.

«Если вы улучшите свойства материала, используя… традиционные рецепты народа майя или древних китайцев, вы сможете производить материал, который можно использовать в современном строительстве гораздо более устойчивым способом», — отмечает Карлос Родригес-Наварро, исследователь культурного наследия из Университета Гранады.

Секреты римского бетона: Исследования показывают, что его «самовосстанавливающиеся» свойства могут быть связаны с двумя факторами. Адмир Масик (MIT) полагает, что ключевую роль играют неоднородно распределенные кусочки извести, которые активируются водой, попадающей в трещины, и запускают новые реакции по их «запечатыванию». Геолог Мари Джексон (Университет Юты) видит причину в особых вулканических породах, которые со временем взаимодействуют с элементами, укрепляя структуру.

Опыт древних цивилизаций: В Копане (Гондурас) майянская штукатурка, в которую добавляли экстракты деревьев чукум и хихоте, приобрела молекулярную структуру, схожую с прочными природными материалами вроде раковин моллюсков. В Китае в раствор для Великой стены и Запретного города добавляли крахмал клейкого риса. В Индии строители целенаправленно подбирали местные материалы (травы, нерафинированный сахар, рисовую шелуху) в зависимости от климата и рисков региона.

Сегодняшние инженеры не могут просто скопировать древние рецепты — римский бетон, например, не выдержал бы нагрузку небоскреба. Однако они работают над интеграцией древних принципов, таких как самовосстановление, в современные смеси, чтобы продлить срок службы конструкций, особенно в условиях повышения уровня моря.