Как известно, уже затвердевший бетон со временем становится все прочнее. Это происходит потому, что его компоненты медленно реагируют с углекислым газом атмосферы, превращаясь в известняк - гораздо более прочный камень, чем недавно отвердевший бетон. Но эта реакция идет крайне медленно. Полное превращение в известняк большой бетонной плиты может занять около 30 тысяч лет.

Столь долгое протекание реакции объясняется тем, что возникающая при ней вода закрывает поры бетона и перекрывает доступ диоксида углерода (таково официальное химическое название углекислого газа) в толщу плиты. Инженеры пытались ускорить процесс упрочнения, помещая бетонные блоки в герметичную камеру, где создавалось повышенное давление углекислоты. Это помогало, но не очень. Вода все же замедляла реакцию.

В 1994 году американскому исследовате лю Роджеру Джонсу пришла в голову идея использовать для упрочнения бетона особую форму диоксида углерода - сверхкритичес кий углекислый газ. Обычный диоксид углерода превращается в сверхкритический при давлении 73 атмосферы и температуре выше 31 градуса Цельсия. Возникает жидкость, настолько текучая, обладающая настолько высокой проницающей способнос тью, что она легко пропитывает даже массивный блок из пластмассы. Бетон имеет поры, он значительно менее плотен, чем сплошная пластмасса. Опыты показали, что сверхкритический диоксид углерода пропитывает бетонный блок и превращает его в известняк за несколько минут. Притом он выгоняет из пор возникающую при реакции воду. Кстати, благодаря этому исключается ржавление арматуры железобетона, из-за которого уже много лет закрыт метромост в Лужниках. Прочность бетона на сжатие возрастает после такой обработки вдвое, а на растяжение - почти на 75 процентов.

Процесс обработки бетона сверхкритичес ким диоксидом углерода приносит и экологическую пользу. Ведь цемент, входящий в состав бетона, делают из карбонатных горных пород, обжигая их в цементных печах. При этом в атмосферу выбрасываются огромные количества углекислого газа, как из обжигаемых горных пород, так и от сжигания ископаемого топлива. Процесс, предложенный Джонсом, поглощает много диоксида углерода, как бы возмещая вред, нанесенный природе при производстве цемента.

Возможных применений сверхпрочного бетона масса. В бетон заливают некоторые радиоактивные отходы. Предполагают, что обработка этого бетона сверхкритическим диоксидом углерода позволит упрочнить его и полностью исключит выщелачивание радиоактивных изотопов.

Бетонные шпалы на японских сверхскоростных железнодорожных линиях выдерживают лишь около трех лет, потом их приходится менять. Новый метод обработки позволит удлинить этот срок по меньшей мере в два раза.

Обработка "волшебной жидкостью" поверхностного слоя уже существующих бетонных строений сделает их более устойчивыми против кислотных дождей и других атмосферных воздействий. Обрабатывать можно и бетонные покрытия дорог, и мосты, и плотины.

Так как сверхкритический диоксид углерода отлично растворяет многие вещества (его уже применяют для химчистки одежды), с его помощью можно вносить различные растворенные вещества в толщу бетона, получая, например, гибрид бетона с полимерами. Этот упругий материал годится, скажем, для дорожных ограждений.

Бетонные сооружения часто красят для защиты от превратностей погоды, но это слабо помогает: краска не проникает в мельчайшие поры бетона. Если такой окрашенный бетон обработать по методу Джонса, краска растворится в жидкости и проникнет с ней не только в поры, но и под поверхность строительных деталей.