Раскрыт секрет чрезвычайной прочности строительного раствора, применявшегося в древнем Китае - Гранит науки - 2010-06-14

Раскрыт секрет чрезвычайной прочности строительного раствора, применявшегося в древнем Китае – раствор представляет собой смесь органики с неорганикой, причем структура неорганического компонента контролируется органической добавкой

У микрофона Марина Аствацатурян! В последнем номере ежемесячного журнала Американского Химического Общества (American Chemical Society) Accounts of Chemical Research представлена работа китайских ученых под руководством профессора физической химии из Университета науки и технологий провинции Жеджианг (Zhejiang University of Science and Technology) Бинцзянь Чжаня (Bingjian Zhang), в которой показано, что важным ингредиентом древних строительных растворов был рис. Древние китайцы, возводя пагоды, городские стены и усыпальницы, которые сохранились до наших дней, использовали прочный состав, в который входила как обычная для строительных растворов гашеная известь, так и глютеновый или клейкий рис. Это особый сорт риса, отличающийся высоким содержанием клейковины. Как сообщает сетевой источник newswise, профессор Чжань с соавторами показали, что 1500 лет назад китайские строители смешивали отвар клейкого риса со стандартным известковым раствором, т.е. оксидом кальция, к которому при определенной температуре добавлялась вода. Рисовый строительный раствор, возможно, является первым в мире композитным стройматериалом, состоящим как из органических, так и из неорганических веществ.

Рисовый раствор скрепляет прочнее и более устойчив к воздействию воды, чем чисто известковый раствор, и это, по словам Чжаня, знаменовало с собой величайшую технологическую инновацию своего времени. Такой раствор использовался на важных строительных объектах, которые имели либо стратегическое значение, либо отношение к знати. Некоторые из построенных тогда сооружений с трудом поддаются современным бульдозерам и выдерживают сильные землетрясения. Исследования китайских химиков выявили в древнем строительном растворе амилопектин. Это один из основных полисахаридов крахмала, он почти не растворим в холодной воде, а в горячей образует студенистую часть клейстера. Ученые обнаружили также, что амилопектин действует как ингибитор роста кристаллов кальциевой соли, которая присутствует в обычном строительном растворе, т.е. представляет собой неорганическую часть древнекитайского строительного раствора. В присутствии амилопектина образуется компактная микроструктура известкового раствора, что обусловливает его исключительные свойства. Для того чтобы определить, пригоден ли рисовый строительный раствор для восстановления старинной кладки, ученые добавляли в обычный известковый раствор разные количества рисового клейстера и сравнивали скрепляющую способность полученных композитов со свойствами традиционного раствора. По свидетельству авторов «модельные растворы продемонстрировали нам, что рисово-известковый раствор более устойчив к механическим воздействиям, у него более стабильные физические показатели, и он лучше сочетается с другими стройматериалами».