Учёные раскрыли секрет двухтысячелетней живучести римского бетона (opus caementicium), позволившего возвести здания, мосты и акведуки, сохранившиеся до наших дней. Исследование, опубликованное 8 июля 2026 года в журнале Science Advances Американской ассоциации содействия развитию науки (AAAS), показывает, что решающую роль играет не столько смесь вулканического пепла и извести, сколько карбонат кальция, или кальцит.
Долгое время считалось, что прочность римского материала обусловлена именно составом вяжущего — смесью вулканического пепла и извести. Однако новый анализ, выполненный с помощью микрокомпьютерной томографии, 3D-рентгеновской съёмки и электронной микроскопии образцов из Виллы Адриана в Тиволи (II век н. э.), показал, что доминирующим связующим компонентом является кальцит. Как отмечают авторы, кальцит обладает регенеративной способностью: он «запечатывает» микротрещины, возникающие в бетоне со временем.
«Римский бетон предлагает то, что не может дать ни одна лаборатория — экспериментально подтверждённый процесс карбонизации, которому больше двух тысяч лет», — пояснил Паулу Монтейру (Paulo Monteiro), профессор гражданского и экологического строительства Калифорнийского университета и один из соавторов статьи. По его словам, работа заставляет переосмыслить отношение к античным постройкам: «Наше исследование приглашает взглянуть на эти здания как на материалы, которые всё ещё химически живы».
Процесс карбонизации происходит при гидратации частиц оксида кальция: контакт негашёной извести с углекислым газом из воздуха и влагой запускает медленную, многовековую реакцию, в результате которой образуются каркасы из кальцита, укрепляющие существующую структуру и ограничивающие проникновение жидкостей и химических веществ.
Исследование также подчёркивает способность римлян адаптировать технологию к среде: для морских сооружений они использовали смесь с морской водой и вулканическим пеплом, а для сухопутных — метод «горячего смешивания», который обеспечивал высокие температуры при гидратации извести.
По данным Global Cement and Concrete Association, мировое производство бетона достигает около 33 миллиардов тонн в год, что создаёт серьёзную угрозу для климата из-за углеродного следа. Монтейру отмечает, что одной из возможных стратегий снижения выбросов может стать замена части клинкера — основного компонента современного портландцемента — на небольшие доли карбоната кальция и других материалов. «Цель научной статьи — не ускорить процесс карбонизации, который длился века, а оценить потенциал кальцита для создания новых, более долговечных фундаментов», — заключил учёный.