Тут как-то совсем недавно было заявлено, что китайцы не знали бетона. Это было сказано от явного нежелания узнать, чем же китайцы умудрялись скреплять кирпичную или каменную кладку, которая у них получалась настолько прочной, что ей не страшны были даже землетрясения. Если уж кто-то додумался до изготовления и применения строительного раствора, то до бетона ему было не как до Луны пешком :о) И на самом деле, бетон китайцы применяли. Но сегодня мы знакомимся с секретным ингредиентом китайского раствора.
Обычно при реставрации исторических сооружений необходима замена или ремонт кладочного раствора. Но выбор правильного раствора часто проблематичен, а неправильный выбор может привести к срыву реставрационных работ, возможно, и к дальнейшему ущербу. Таким образом, глубокое понимание оригинальной технологии приготовления раствора и изготовление соответствующих заменных материалов являются важными целями изследований, проводимых учёными разных стран.
На протяжении многих лет в кладочных растворах изпользовались многие виды материалов, и технология постепенно эволюционировала от однокомпонентного раствора древних времен до гибридных версий, содержащих несколько ингредиентов. Начиная с 2450 года до н. э., в качестве кладочного раствора в Европе изпользовалась известь. В римскую эпоху в известковый раствор добавляли молотый вулканический пепел, кирпичный порошок и керамическую крошку, что значительно улучшало производительность. Благодаря превосходным свойствам, применение этого гидравлического (то есть способного затвердевать и набирать прочность под водой) раствора распространилось, и он был принят по всей Европе и Западной Азии.
Возможно, из-за отсутствия природных материалов, таких как вулканический пепел, технология гидравлического раствора не была разработана в Древнем Китае. Однако был разработан специальный органо−неорганический композиционный строительный материал−липкий рисово-известковый раствор. Эта технология широко изпользовалась в строительстве важных зданий, таких как гробницы, в городских сооружениях и даже в объектах водного хозяйства. Это может быть первая широко распространенная технология композитных растворов в Китае или, даже, в мире.
Лишь в наши дни ученые открыли секрет древнего китайского суперпрочного раствора, приготовленного из липкого риса, который является основой в современных в азиатских блюдах. Они также пришли к выводу, что строительный раствор - паста, изпользуемая для связывания и заполнения зазоров между кирпичами, каменными блоками и другими строительными материалами, - остается наилучшим доступным материалом для реконструкции древних зданий. Их статья опубликована в журнале Американского химического общества «Accounts of Chemical Research».
Учёными анализировались образцы растворов из древних конструкций. Делали они это как химическими методами (включая йодный крахмальный тест и эксперимент с кислотной атакой), так и инструментальными методами (включая термогравиметрическую дифференциальную сканирующую калориметрию, рентгеновскую дифракцию, инфракрасное преобразование Фурье и сканирующую электронную микроскопию). Результаты аналитики показали, что древний кладочный раствор представляет собой особый органо-неорганический композиционный материал. Неорганическим компонентом является карбонат кальция, а органическим - амилопектин, который предположительно поступает из липкого рисового супа, добавляемого в раствор.
Систематическое изучение технологии липких рисово-известковых растворов было проведено для определения правильных действий при реконструкции древних зданий. Были приготовлены и изпытаны известковые растворы с различным содержанием клейкого риса. Было установлено, что физические свойства, механическая прочность и совместимость известкового раствора значительно улучшаются при введении липкого риса, что позволяет предположить, что липкий рисово-известковый раствор является подходящим материалом для ремонта раствора в древней кладке. Был выделен амилопектин - тип полисахарида или сложный углевод, содержащийся в рисе и других крахмалистых продуктах, который, по-видимому, отвечает за легендарную прочность раствора.Кроме того, было обнаружено, что амилопектин в известковом растворе действует как ингибитор; его присутствием контролируется рост кристаллов карбоната кальция, и в результате получается компактная структура, что может объяснить повышенные эксплуатационные характеристики этого композита по сравнению с однокомпонентным известковым раствором.
Бингцзян Чжан (Bingjian Zhang), доктор философии и его коллеги, отмечают, что около 1500 лет назад в древнем Китае строители разработали раствор с клейким рисом, смешав суп из липкого риса со стандартным ингредиентом раствора, коим является гашеная известь, известняк, который был прокален или нагрет до высокой температуры, а затем подвергнут воздействию воды (гашению). Вероятно, клейкий рисовый раствор был первым в мире композитным раствором, изготовленным как из органических, так и неорганических материалов.
Строительный раствор с рисовым компонентом был более прочным и более устойчивым к воде, чем чистый известковый раствор, и это Чжан назвал одной из величайших технологических инноваций того времени. Строители изпользовали этот материал для строительства важных зданий, таких как гробницы, пагоды и городские стены, которые выдерживали даже землетрясения. Некоторые из сооружений были достаточно прочны, чтобы не обращать внимания на последствия воздействия современных бульдозеров и мощных землетрясений.
Чтобы определить, может ли липкий рис помочь в ремонте зданий, ученые подготовили известковые растворы с различным количеством клейкого риса и проверили их эффективность по сравнению с традиционным известковым раствором. «Результаты испытаний модельных растворов показывают, что клейкий рисово-известковый раствор обладает более стабильными физическими свойствами, обладает большей механической прочностью и является более совместимым, что делает его подходящим восстановительным раствором для древней кладки», - отмечается в статье.
Оценили 28 человек
50 кармы