Пара слов о римском бетоне

Зашла тут как-то речь о римской архитектуре. Конкретно – о применении бетона. Которое в "классические" имперские времена было очень широко и успешно, и по качеству римский бетон был близок к современным портландам, а потом, с падением Рима, как пишут маститые историки, секрет был утрачен на многие века, покуда цемент не был изобретён вновь уже в девятнадцатом веке.

Думайте, что хотите, но многое в этой истории кажется лично мне довольно странным, нуждающимся в каком-то более вразумительном объяснении. Поскольку, честно сказать, я не очень верю в байки про «уникальные древние технологии, утраченные на века с нашествием варваров». Точнее, это не вопрос даже веры – просто я не знаю ни одного факта, когда бы варвары, сумевшие покорить более развитую цивилизацию, оказывались настолько тупыми и косными, что и через триста-пятьсот-тысячу лет не могли бы освоить/превзойти её технологии.

Ладно, один такой факт знаю: вересковый мёд, который бедные, но самоотверженные пикты, по версии Стивенсона, так и не раскрыли безжалостному королю шотландскому. Тут я могу поверить, что шотландцы, как ни бились, не научились варить мёд В ТОЧНОСТИ, как было заведено у пиктов. Но это не значит, что он был менее вересковым или медовым. Но римский бетон – тоже оказался настолько непревзойдённо бетонным, что воспроизвести нечто подобное сумели только к заключительной фазе Промышленной революции? И ладно, там, европейцы, у которых, как утверждается, «с падением Рима настали тёмные века», но почему на это не сподобились китайцы? Индусы? Да те же византийцы, в конце концов (самое, пожалуй, позднее известное применение бетона до наших времён – в Соборе Святой Софии в правление Юстиниана)

Не будучи ни историком, ни строительным инженером, я всё же решил как-то упорядочить, что мне известно про бетон и историю, выложить хоть сколько-то осмысленную картину.

Во-первых, глупо отрицать, что бетонное строительство у римлян было, и было оно весьма развитым, капитальным и впечатляющим. Это всё же не сказочки про волшебные мечи-кладенцы или старинные катаны, "режущие сталь, как хлеб", секрет коих, увы, потерян навсегда (нет, я очень уважаю труд и гений древних мастеров – и именно по этой причине никогда не стану опробовать знатные клинки из своей коллекции против современного фабричного ширпотреба, поскольку прекрасно представляю себе возможности того и другого).

Нет, достаточно посмотреть на Пон-де-Гар или Адрианов мост в Испании, чтоб убедиться в реальности римских бетонных сооружений «классического» периода, а также в их прочности. Тут даже не на века – на тысячелетия строилось. И должен признаться, на сохранившихся римских мостах чувствуешь себя несколько увереннее, чем на иных подобных сооружениях в Московской области, которым и полувека от роду нет. Да что там говорить: респект к квиритам возникает колоссальный, что смогли такое отгрохать и так профессионально.

Но подобное же чувство, а то и многократно более почтительное, испытывали все, кто видел римские мосты, акведуки и даже «простые» домики-инсулы (тогдашний аналог «хрущоб», но, возможно, более комфортабельный) в Имперские времена, когда всё это было ещё гораздо «свежее». Даже заклятые недруги Рима, готовые растерзать зубами всякого встречного легионера, а потом сжечь ненавистный город дотла, - всё равно не могли не восхищаться мощью и удобством этих чудес вражеской инженерии.

Между тем, когда говорят, будто бы Рим пал под напором диких косматых мужиков из леса и с большими топорами – это чушь. И когда говорят, будто бы Рим пал под напором диких косматых мужиков из леса, поскольку был ослаблен внутренними раздорами, - тем более чушь. Поскольку Рим веков так десять без передыху дрался с полчищами косматых мужиков из лесу (с переменным успехом) и ровно столько же – был раздираем внутренними раздорами, которые стоили ему даже бОльшей крови и разрушений, чем набеги варваров. И всё ничего. Культуре это не мешало.

Но что случилось в пятом веке – да попросту очередная (из череды реально никогда не прекращавшихся) коллизия ВНУТРИ Pax Romana. Просто, к тому времени неотъемлемой частью этого римского мира были уже и такие ребята, как готы и вандалы, а не только италики, этруски, иллирийцы, греки, иберы, «вписавшиеся» в этот мир ранее.

Реально, эти некогда северные германцы уже не были никакими, к чёрту, «варварами» (что до их поведения в оккупированных городах – возможно, у них оно было и приличнее, чем вели себя сами римляне в Греции, когда покоряли её в начале своего подъёма и при полном почтении к эллинской культуре; пиетет пиететом, а солдатня есть солдатня; да и родной городской пролетариат клювом не щёлкает, когда начинается хаос перед оккупацией; ни в двадцатом веке, ни в пятом).

Готы, как и вандалы, уже чётко заявили о своей проримской ориентации. Они просто поскорее хотели стать «настоящими» римлянами, вкушать блага римской цивилизации и играть бОльшую роль в римских политических делах (ну ладно, были среди них отчаянные приверженцы лесных традиций предков, которые говорили: «Грры! Не нужны нам эти римские растленные пакости!», но знатные вожди гладили их по косматым головкам… и норовили как-нибудь послать на римские копья во первых рядах).

И они все были христианами (правда, арианского извода; к слову, если Вы считаете себя христианином и на вопрос: «Когда родился Сын Божий?» отвечаете: «В Рождество Христово, когда, там, зажглась звезда и пришли волхвы» - то Ваше отличие от Алариха лишь в том, что вы не состоите в генералах на службе Восточной Римской Империи; но в религиозном смысле – Вы чистейший арианин).

Прошу извинить за это отступление, но я лишь хочу сказать, что германские ребята, заявлявшиеся в Рим в пятом веке, вовсе не были ослеплены всепоглощающей ненавистью к Римской Цивилизации, не были варварами-фанатиками, стремившимися затоптать эту цивилизацию в ничтожество и разрушить до основания, пренебрегая всеми её достижениями. Реально, они ничего подобного и не делали.

Тем более, я что-то не припомню, чтобы варвары, пусть самые свирепые и первобытные, когда-либо пренебрегали действительно полезными технологическими наработками тех, кого пытаются покорить. Одно дело, там, храмы чужие порушить/осквернить/модифицировать (хотя и это почти всегда позволяет себе только та цивилизация, которая уверена в своём технологическом превосходстве), но другое – отбрасывать то, что может пригодиться, скажем, на войне. Оружейные секреты, инженерные. Нет, тут варвары всегда бывали очень прагматичны. Даже самые дикие, родоплеменные.

Помнится, Цезарь удивлялся, когда, явившись на снятие осады с римского зимнего лагеря в дичайшей по тем временам Трансальпийской Галлии, почти у Рейна, увидел у стен форта галльские осадные башни, в точности копировавшие римские аналоги. Откуда бы?

Оказалось, галлы попросили римских пленных научить прогрессивной технике. И им было плевать, что отцы-деды так не делали, и что боги так не завещали, а если б какой-нибудь особо принципиальный друид заикнулся, что это «бесовские затеи», вроде того, - думается, любой варварский вождь ему б ответил: «Дядя, а ты знаешь, что такое пилум в жопе? Это когда ты лезешь на стену по верёвкам – а наверху стоят легионеры. И будешь возбухать – клянусь отцами, дедами и богами, ты узнаешь, что такое пилум в жопе! Поэтому, будь добр: отвянь и не путайся под ногами!»

Точно так же было бы странно, если б самые что ни на есть упёртые варвары, встретив такое изобретение, как бетон, пренебрегли бы возможностью допытаться о его технологии. Ну да, они бы не стали строить храм в честь богов побеждённых. Но своих собственных – почему нет? Но крепкие мосты и дороги для быстрого движения войск (хотя бы) – почему нет? Но акведуки для подачи воды в свои города, хотя бы в санитарных целях, - почему нет? А главное – стены, стены! Это ж так удобно: не выпекать кирпичики, не выкладывать их, не таскать бульники со всей округи, а попросту – залил раствор в опалубку, дал затвердеть, поднял повыше, повторил процедуру. Ну какой идиот не доискался бы о таком важном секрете, взяв Рим? И возможно ли, чтобы такими идиотами были ВСЕ «варвары», бравшие власть в разных весьма развитых римских провинциях, где было дофига инженеров и зодчих?

Однако ж, к «падению» Рима – допытываться о секретах бетона, говорят, было не у кого. Поскольку и сами римляне в целом тогда уже забросили бетонное строительство, а последние значимые сооружения из этого материала относятся к четвёртому веку (не считая помянутой византийской Святой Софии, где бетон весьма ограниченно использовался).

Причём, что интересно, Траянов мост в Испании – горделиво высится и поныне (постройка - первая четверть второго века). Траянов же мост через Дунай – чудесно простоял полтора столетия, пока не был разрушен самими римлянами при их уходе из Дакии, когда там поселились готы. Но двенадцать опор этого моста – стоят и поныне. А вот великий Константинов мост через тот же Дунай, построенный в первой половине четвёртого века, разрушился совершенно уже через тридцать лет после возведения. И Аврелианова стена вокруг Рима, возведённая из бетона в конце третьего века, уже к приходу товарища Алариха в 410 обветшала настолько, что её пришлось срочно укреплять и наращивать.

Говорят, это следствие общего вырождения римской культуры, пресловутый «кризис третьего века», всё такое. И я бы поверил, что такой кризис «на фоне всеобщей милитаризации» имел место в философии, риторике, изобразительном искусстве, политической жизни (хотя всё равно упорно не вижу, чем «поздняя античность» так уж разительно уступает «классике» даже в этих аспектах), но что всеобщая милитаризация ведёт к забвению старых секретов строительства фортификационных сооружения и иных стратегических объектов, вроде мостов и акведуков? Да расскажите вашей бабушке!

Спору нет, чрезмерная милитаризация, мобилизационная экономика и стеснённость творческой мысли догматами ведут, в долговременной перспективе, к стагнации в развитии НОВЫХ технологий. Но чтобы забывались старые, уже давно и повсеместно известные? Тем более, такие простые и практичные, как изготовление бетона?

Ей-богу, по-моему, это глупость несусветная, будто бы сначала сами римляне забыли, как правильно замешивать раствор, а потом и «варвары», пришедшие им на смену, не сумели восстановить эту крайне полезную для любого властителя технологию (замечу, технологию, к которой стремились в разных уголках света за тысячи лет до Рима, и стремились многие столетия после его «падения», но только в Риме в период его расцвета она применялась по-настоящему успешно, так, что бетонные сооружения того времени вызывали восхищение во все последующие века).

Между тем, секрет римского бетона потерян нифига не был. А был хорошо известен и в Средние века, и в Новое время (не говоря уж о «закате» собственно Римской Империи). Этот секрет был предельно ясно изложен в трактате Витрувия «Десять книг об архитектуре». И секрет простой: найти отложения вулканического пепла, желательно пуццоланового, это где Везувий извергся, выяснить качество пепла, потерев его меж ладоней (он должен быть «скрипучим»), смешать с растёртым известняком – ну и разные пропорции воды и наполнителя для разных целей.

Витрувий писал свой трактат в первом веке нашей эры, то есть, на пике римского «бетоностроения». И это вовсе не было тайным каким-то наставлением под грифом ОС. Это была широко известная книга и в Позднем Риме, и, особенно, в Средневековье. Причём, чем дальше – тем больше ею интересовались. Именно потому, что очень уж завидно было: «Как так? У римлян получалось делать такой качественный бетон, а нам – приходится мудрить чёрт знает какими изощрёнными способами, только чтобы хоть какую-то прочность придать не монолитному бетону даже, а элементарному раствору каменной/кирпичной кладки. Абыдна, слюшай!»

И что ж вы думаете: никто не экспериментировал с вулканическим пеплом и туфом из тех мест, на которые прямо указывал Витрувий? Да ладно! Пытаясь получить полноценный бетон, европейская цивилизация все эти «тёмные» века как только ни изголялась в экспериментах. Но результат очень долго был один: ***венький растворчик получается.

И здесь мне приходится напрячь свои скудные познания в строительном деле, чтобы всё-таки прикинуть следующее. Что есть наш, современный цемент? Это есть продукт специальной обжарки алюмосиликатов (глины, насколько я понимаю?), которые служат главным клинкером (то бишь, именно и сообщают цементу это замечательное свойство: офигенное отвердение после гидратации), которые потом смешивают со всякой всячиной, вроде известки (вместе это и есть цемент в полном смысле), который затем, уже непосредственно перед заливкой, совокупляют с водой и наполнителем в виде песка, гальки, щебня, т.п.

Замечу ещё раз, попытки создать такие отвердевающие растворы – предпринимались всеми развитыми народами и до, и после римлян. Но в основе их был природный известняк, а он и после отвердения весьма непрочен. Ключевой элемент – это всё же хорошо прожаренные алюмосиликаты.

Насколько хорошо? Да нормально так: при температуре где-то под полторы тысячи градусов, минимум.

Отсюда следующий вопрос: кто-нибудь в Древнем Мире владел технологиями, позволявшими достичь такой температуры?
Ответ – отрицательный. Нет, это реально было достигнуто только в девятнадцатом веке (почему так долго телились – вопрос другой). И это, собственно, произвело Общую Великую Технологическую Революцию Нового Времени. Не столько потому даже, что научились делать цемент в печах, а потому, что – сталь научились варить. То есть, не в качестве побочного продукта получать, который потом долго надо выковывать, и потом всё едино хрен ты её в форму зальёшь, а – плавление стали (с возможностью очень интересных, легирующих добавок). Хотя и с цементом – тоже сразу повеселее стало. А уж вкупе с плавкой стали, с возможностью армирования и напряжения конструкций – совсем весело.

Соответственно, следующий вопрос: ну какого чёрта говорят, будто бы римляне владели технологией изготовления бетона, а потом лишь спустя пятнадцать веков её «снова» открыли. Да нифига не «снова»! Реально, что открыли в девятнадцатом веке – открыто было впервые. Возможность получения качественного ИСКУСТВЕННОГО цемента при высокотемпературной обработке алюмосиликатов. А что использовали римляне, при всём к ним уважении, - это ПРИРОДНЫЙ цемент. Просто потому, что до температуры, которая требуется для получения искусственного, нашего цемента, - они не могли разогнать свои печи, как не мог этого сделать никто до них, как не могли этого сделать спустя много-много веков после.

Отсюда ещё резонный вопрос: ну да *** с ними, с печами, но почему, после «бетонового бума» Классического Римского Периода люди (включая прежде всего самих римлян) не могли пользоваться природным цементом, то бишь, пуццоланом с вулканических склонов?

Честно, я не читал отчётов Средневековья о таких попытках. Хотя уверен, что они были. И полагаю даже, что знаю, почему такие отчёты не предавались чересчур широкой огласке. Ну потому что написать: «А попробовал я этот пуццолан, и ***ня раствор получается, всё наврал Витрувий» - современники ответят: «Ты разуй глаза и на Пантеон посмотри, ага, мудак бездарный!» Но и писать: «Пробовал много, но доискаться до секрета римлян не сподобился» - тоже, как бы, только бумагу марать. Не сподобился и не сподобился. Чего голосить-то об этом?

Секрет же, думаю, довольно прост. И пусть я полный дилетант в понимании сути вулканического цемента, пуццолана, но кое-что я знаю об обычном цементе, аналогом которого этот пуццолан является. И знаю я то, что вода – и лучший друг, и злейший враг цемента. Поскольку смачивать его надобно лишь в надлежащее время, когда замесить собираешься. Вот тогда он возьмётся в растворе надёжно, крепко. Но если, скажем, бросить мешок с цементом под дождём – то он отвердеет добротно, однако ж, к применению в качестве именно цемента – годен уже не будет. Как его ни измельчай в порошок обратно – это уже не тот порошок. Он уже вовсе не так схватится, если вовсе. И это, вроде, общее знание.

Так вот. Мне просто интересно: если тот вулканический, природный цемент был схож с нынешним искусственным – то долго ли он мог лежать на склонах гор, не потеряв своих цементирующих свойств? Ну, какое-то время. Корка наверху образуется, предохраняет от влаги нижние слои. До них прорубился – доискался до настоящего, «шуршащего» цемента. Но, опять же, когда начал выработку – долго ты сможешь оберегать эти слои от тех же дождей? (не говоря уж про везде ссущих рабов)

Возможно, довольно долго. Века два-три. Но столько и продлилось активное (и успешное) использование цемента в бетонированных римских конструкциях. А дальше? А дальше ты берёшь цемент вроде бы с того же места, измельчаешь, отправляешь на «закваску» бетона под тот же Константинов мост через Дунай, но вот незадача: фуфло получается, а не мост. Вроде, формально твердеет – а груза не держит. И экспертиза покажет, что по химическому составу бетон идентичен «классическим», поскольку всё те же алюмосиликаты, но только твои – с уже «подмоченной репутацией».

Я в курсе, что и нынче в цемент порой добавляют вулканическую измельчённую смесь, тот самый пуццолан, и такие цементы зовутся «пуццолановыми». Но смесь эта добавляется как, в общем-то, наполнитель, а не клинкерная. Для сообщения некоторых свойств, вроде гидроустойчивости. А клинкер там – всё же современный портланд, дотошно прожаренный на неведомых древним температурах. Если его исключить – рухнет всё к Бениной Маме.

Ну как и рушились поздние римские бетонные постройки, когда собственно цемент в них – уже не был таковым. Он уже бывал подмочен в месте разработки. Что не сразу просекалось – но громко оседало. И тут, опять же, такая ситуация: нельзя сказать, что способ вовсе негоден, поскольку всё ещё высятся мосты и акведуки, возведённые тем самым способом. Но и применять этот способ дальше, с непостижимым ухудшением материала – как-то стрёмно, когда новые постройки, возведённые, вроде бы, по классическим, «витрувианским» рецептам, оказываются ненадёжны.

Дело же – в источнике цемента. Это он – ненадёжен. Даже без разработок – он пропитывается влагой неизбежно. Чем больше лет – тем на большую глубину. Чем активнее разрабатываешь – тем быстрее пропитывается. Но чем свежее пепел – тем легче его утилизировать (и тем легче заметить его цементные свойства).

Поэтому, как ни крути, главным «сподвижником» римского бетоностроя был всё же Везувий. И хотя иные смеси для растворов были известны давно (а римлянам – от этрусков), но абсолютно новое качество римскому зодчеству придал именно Везувий. Да, он похоронил десятки тысяч людей, но их жертва была не напрасна. Во-первых, современная археология получила богатый материал в виде Помпеи, куда лучше многих прочих городов сохранившейся под слоем пепла и тем самым через гибель обретшей бессмертие. Во-вторых же, современники и соотечественники получили роскошный кладезь совершенно свеженького, с пылу с жару (вулканического) цемента (который просто нереально тогда было обжарить до такой степени искусственным образом).

Конечно, пуццолановый порошок добывался и в других вулканических залежах. Но это уже был "паллиатив", большей частью. Поскольку таких мощных и свежих депозитов, как близ Везувия, - не было нигде более в Средиземноморье. Это было уникальное явление.

И конечно, римская цивилизация была бы весьма значительна даже без Везувия (как и она и на самом деле была до его извержения) и даже без крепкого бетона. Но он всё же придал ей особый шик и лоск, с этим колоссальными акведуками, мостами и литыми куполами.

Что же потом люди разучились делать бетон - так вовсе не потому, что резко впали в маразм. Нет, в такой маразм не впадают. Не все сразу. Тем более, что в Римском Мире, вроде бы, неизвестно было таких затей, как "все книги сжечь, всех учёных в землю закопать", как отчудил один китайский император или же арабские захватчики, попалившие Александрийскую библиотеку. Во всяком случае, стремление к постройке монументальных архитектурных сооружений - оно никуда не исчезло ни в четвёртом веке, ни в пятом, ни в шестом. Стремление - в целом успешное, превносившее всё новые и всё более изощрённые технологические решения. Иные храмы и замки той поры - нисколько не уступали лучшим римским "классическим". Вот только строительство их обходилось дороже и труднее. Но причина - вовсе не в пресловутой деградации зодческих навыков, а исключительно - в иссякании удобного природного материала, пуццолана. Случись же новое мощное извержение , сравнимое с Везувием - так живо бы "вспомнили" сакральный секрет древности, и пошли бы снова акведуки громоздить да многоэтажные дома.

P-s.: Настоящая статья написана просто как контрверсия против измышлений вроде "римляне владели секретом бетона, но как сгинула их цивилизация, так сгинул и секрет". Это просто не укладывается ни в какой здравый смысл. Я постарался выдвинуть теорию, как мне кажется, более дружную со здравым смыслом. Но при этом я понимаю, что мои измышления - неизбежно дилетантские. Поэтому поправки и замечания - всецело приветствуются (особенно, от людей, "знающих за бетон") :-)