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。 photo by Pixabay 人们认为其耐用性的秘诀在于其主要原材料，从称为“Pozzolana”的 Pozzuoli 地层获得的火山砂。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这项调查表明，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”。 photo by Pixabay 添加石灰后，它会与水结合形成高度反应性的糊状物物质。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。也就是说，古代混凝土使用的是生石灰，并在高温下混合了火山灰等原料。据认为，它是通过让高温混合有两个优点。一是整个混凝土变热，引起普通石灰不可能发生的化学反应。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。 <img src="https://livedoor.blogimg.jp/karapaia_zaeega/imgs/c/2/c28d5921.jpg" width="640" height="427" border="0" alt="4" hspace=" 5" class="pict" loading="lazy" srcset="https://livedoor.blogimg.jp/karapaia_zaeega/imgs/c/5/c5c35741.jpg 1x, https://livedoor.blogimg.jp/karapaia_zaeega/ imgs/c/2/c28d5921.jpg 2x" data-origin-src="https://livedoor.blogimg.jp/karapaia_zaeega/imgs/1/1/11294d89.jpg" style="; 宽度：100% !important height: 100% !important; position: absolute; top: 0; left: 0; 也被证明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。这填补了裂缝并与火山灰发生反应，进一步加固了古老的混凝土。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，在没有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