为什么古罗马建筑仍然存在：混凝土的耐久性秘密揭晓

古罗马混凝土超强耐久性的秘密 古罗马建筑材料“罗马混凝土”的优越性，从他们的建筑就可以看出。一些古罗马建筑，如世界上最大的无钢筋混凝土穹顶“万神殿”和至今仍部分使用的“罗马渡槽”等，历经2000多年仍保留着原貌。照片由 Pixabay 混合到混凝土中的石灰石颗粒具有自我修复的能力。直到现在，古代混凝土耐久性的秘密一直是从名为“Pozzolana”的波佐利地层中获得的火山火山，它是它的主要原料. 它一直被认为是在大自然的沙子里。然而，经过仔细检查，人们还知道，古代混凝土中含有非常小的白色石灰石颗粒，称为“石灰壳”。直到现在，石灰壳通常被视为原料混合不良或原料质量差的证据。然而，麻省理工学院和哈佛大学等研究团队的这项研究表明，这绝非缺陷，而是其超耐用性能的秘诀。令人惊讶的是，这一小块石灰似乎赋予了混凝土“自愈能力”。照片由Pixabay拍摄 混凝土在高温下混合 当石灰被添加到混凝土原材料中时，它会与水结合形成一种高反应性的糊状物质。但这并不能解释为什么包括石灰壳。因此，研究团队推测，古罗马人敢于使用高活性石灰，而不是“生石灰”。为了验证这一点，尝试使用高分辨率多尺度成像和化学映射技术分析古代混凝土。结果发现，石灰壳是由各种形式的碳酸钙构成的。还发现当石灰壳形成时温度相当高。如此高的温度只能由生石灰的放热反应产生，而不仅仅是石灰。换句话说，人们认为古代混凝土是使用生石灰和火山灰等原料在高温下混合制成的。高温混合有两个优点。一是整个混凝土变热，发生普通石灰无法发生的化学反应。二是高温下反应加速，混凝土养护硬化时间大大缩短，施工快捷。古罗马人的智慧和聪明才智创造了一种奇妙的自修复混凝土，也揭示了用这种方法制成的古代混凝土具有自我修复的能力。在高温混合过程中，石灰壳形成脆性纳米颗粒结构，成为高活性钙源。此外，由于石灰壳的表面积很大，进入古混凝土的裂缝会优先尝试穿过它。然后进入裂缝的水与钙混合并再次结晶。这会填充裂缝并与火山灰发生反应，以进一步加固古老的混凝土。这种自愈能力已经在实验中得到证实。看起来，当研究团队将生石灰制成的混凝土打出一个裂缝，并往里面浇水后，确认裂缝在不到两周的时间里就被完全堵住了。另一方面，在不使用生石灰的混凝土中没有观察到这种自愈功能。它确实是一种现代技术，源于古罗马人的智慧和聪明才智。基于这一发现，研究团队目前正在开发现代自修复混凝土。 ‖水泥（混凝土原料）的生产占温室气体排放总量的8%。因此，自修复混凝土不仅可以增加建筑物的耐久性，还可以通过减少水泥产量来帮助应对全球变暖。参考资料： 谜语解开：为什么罗马混凝土如此坚硬 | EurekAlert! / 谜语解开：为什么罗马混凝土如此耐用？ — ScienceDaily / 作者 hiroching / 编辑 / parumo