Предсказание прошлого

Для того чтобы раствор лучше прихватывался к кирпичной опалубке, которая одновременно играла роль облицовки, римляне делали «анизотропные» кирпичи – с внешней стороны гладкие и красивые, а с внутренней, примыкающей к раствору, – шероховатые. Разумеется, помимо каменной использовалась и самая обычная деревянная опалубка.

Современные строители знают: если бетонную смесь недоуплотнить всего на 1 %, ее прочность упадет на 5 %. А если «пузырчатость» составит 10 %, прочность сооружения упадет вдвое! Римляне тоже это знали и потому много внимания уделяли уплотнению бетонных смесей. У них не было специальных вибромашин, поэтому древние применяли трамбование с помощью особых деревянных баб, обшитых снизу железными листами. Витрувий утверждает: «Рабочие группой в 10 человек толкли смесь деревянными бабами и только после такой обработки применяли ее в дело…»

Раньше думали, что высочайшее качество и долговечность римских сооружений объясняются какими-то особыми секретами римских бетонных смесей. (Типа яйца сырые в раствор добавляли.) Но французский архитектор наполеоновской эпохи Ронделе, тщательно изучив римские сооружения, объяснил их прочность не секретами смеси, а исключительно тщательной трамбовкой. А сам рецепт римского бетона крайне прост: 1 часть цемента, 2 части песка, 4 части щебенки.

Даже штукатурку для повышения прочности древнеримские строители отбивали специальными деревянными досками с ручкой. В результате качество римской штукатурки было таким, что Плиний Старший писал, будто фрески, написанные на такой штукатурке, можно было переносить на другое место, не опасаясь, что картина рассыплется …

Однако, несмотря на простоту рецепта, некоторые технологические тонкости в римских рецептах изготовления бетона были. Например, монолитные стены, которые возводили римляне, были не совсем монолитными. По мере роста опалубки, каждый залитый слой отделялся от другого специальной присыпкой. Зачем? Есть три гипотезы, объясняющие, для чего римляне «припудривали» свежий слой бетона. Они делали это:

1) с целью повышения антисейсмичности (отдельные слои при тряске могут иметь свободный ход относительно друг друга, а монолит просто сломается);

2) для того, чтобы утрамбованная и застывающая смесь не прилипала к ногам рабочих и трамбовочному инструменту;

3) для компенсации термоусадки (см. выше рассуждения о рельсах).

Римляне различали несколько видов песков – горные, речные, морские. Было также деление по уровню загрязненности и окраске. Упомянутый Витрувий писал: «Есть следующие сорта горного песка: черный, серый, красный и карбункул. Из них наилучшим будет тот, который скрипит при растирании в руке».

Песок римляне тщательно промывали, стараясь избавиться от загрязнений. Качество промывки проверялось так: песок насыпали на белое полотно и встряхивали. Если песок не оставлял грязевых пятен на белой материи, его считали годным. Более всего ценились горный и речной пески. Морской песок римляне не любили из-за присутствовавших в нем солей. Гигроскопичные соли затрудняли высыхание смеси, замедляя тем самым строительство. Кроме того, использование морского песка для изготовления штукатурки приводило к ускоренному выцветанию фресок. Поэтому для штукатурного раствора Витрувий рекомендовал речной песок. А в качестве наполнителя для несущих стен советовал использовать бутовый камень. Причем заготавливать его надо было, выполняя определенные условия: «…добывать камень не зимою, а летом и оставлять его вылеживаться на открытом воздухе два года до начала стройки. Тот камень, который за это двухлетие будет поврежден непогодой, пойдет на фундамент, остальной же, оказавшийся неиспорченным, пойдет для надземной части здания как испытанный природою и могущий сохранить свою прочность…»

При строительстве Колизея использовалось три вида бетонов, которые отличались только наполнителем. Для фундамента шел бетон с наполнителем в виде лавовых осколков, раздробленных до массы не тяжелее фунта. Наполнитель для стен делали из известняковой щебенки, а для сводов – из пемзы и легкого туфа.

«Блюда из бетона» имели совершенно разный «вкус». Скажем, бетоны, из которых делали полы в публичных учреждениях, в 10 раз превышали по прочности бетоны, из которых изготавливались менее нагруженные конструкции, например, стенки бассейнов в термах. Зато последние были из водонепроницаемого бетона. Такой бетон римляне делали, добавляя в раствор в качестве наполнителя битый или молотый кирпич. Водонепроницаемый бетон применялся ими в сырых местах, для отделки водопроводных каналов, при производстве чанов для винных фабрик и для засолки рыбы.

Кроме кирпичного наполнителя использовали и дробленые вулканические породы, которые находили вокруг Везувия. Такой бетонный раствор мог схватываться, то есть каменеть, даже под водой, поэтому из него строили портовые сооружения – пирсы, дамбы, волнорезы…