Нещодавнє археологічне відкриття у стародавньому римському місті Помпеї, похованому виверженням Везувію в 79 році нашої ери, виявило будинок, що перебував у процесі активної реконструкції. Цей "знімок" давнього будівельного майданчика надає безпрецедентні відомості про будівельні технології, що використовувалися римлянами, особливо про виробництво їхнього легендарного бетону, який вважається майже вічним.

Під шарами попелу та пірокластичних відкладень археологи знайшли матеріали, готові до використання: керамічну черепицю та блоки жовтого туфу, акуратно складені. Будинок, відомий як Domus prima з інсули X регіону IX, піддавався масштабному ремонту, ймовірно, після сильного землетрусу, що стався за 17 років до виверження. Серед знайдених інструментів і матеріалів – виски, долота, гирі, амфори, наповнені вапном (подібно до сучасних мішків з цементом), і купи заповнювачів, включаючи пуцолани з попередніх вулканічних вивержень. Була навіть ідентифікована вже змішана негашене вапно з пуцоланами, готова до використання в так званій "гарячій суміші", з якої отримували римський бетон (opus caementicium).

Адмір Масик, професор цивільної та екологічної інженерії Массачусетського технологічного інституту (MIT) та старший автор цього дослідження, підкреслює дивовижну довговічність римських бетонних конструкцій: «Багато римських бетонних споруд, як наземних, так і морських, зберігали механічну міцність протягом століть. У деяких випадках – майже два тисячоліття, що набагато перевершує термін служби більшості сучасних бетонів». Він додає, що римський бетон має властивості самовідновлення, відсутні у сучасного, що дозволяє йому з часом запечатувати тріщини та пори.

Кристалографічні та хімічні дослідження підтвердили, що римляни, хоча й не володіли знаннями сучасної хімії, чітко усвідомлювали цінність вулканічних пуцоланів, використовуючи їх для отримання винятково міцного бетону, здатного тверднути навіть під водою. Вони активно перевозили ці пуцолани, наприклад, до Кесарії Приморської.

Ще одне ключове відкриття пов’язане з типом використаного вапна. Амфори містили гашене вапно (гідроксид кальцію), але бетон у зміцнюваній стіні містив негашене вапно (оксид кальцію). «Наші дані показують, що негашене вапно відігравало фундаментальну роль у конструкційному бетоні (opus caementicium), оскільки його гаряче змішування призводило до утворення характерних вапняних кластів і сприяло довговічності та самовідновленню матеріалу», – пояснює Масик. Операція гарячого змішування могла досягати температур вище 200°C. Гашене вапно, навпаки, зазвичай використовувалося для фінішних розчинів та штукатурок, де важливі були зручність обробки та гладкі поверхні.

Це відкриття вирішує давню суперечку, пов’язану з текстом Вітрувія, римського архітектора, який у своєму трактаті «De Architectura» описував процес виготовлення римського бетону за допомогою «calx extincta» (гашеного вапна). Масик припускає, що Вітрувій описав нормативний рецепт, тоді як реальна практика римського будівництва була більш різноманітною, використовуючи обидва типи вапна залежно від мети.

Віктор Єпес Пікерас, професор Департаменту будівельної інженерії ICITECH Політехнічного університету Валенсії, підтверджує, що дослідження демонструє співіснування альтернативних методів порівняно з класичним каноном. Він підкреслює, що самовідновлювальні властивості римського бетону, хоча й важливі для спостережуваної довговічності, є результатом повільного геохімічного процесу і не еквівалентні сучасним механізмам активного ремонту. Тим не менш, нові знання дозволять відновлювати римські споруди, використовуючи оригінальні методи давніх будівельників.