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哈喽,大家好,今天小墨这篇评论,主要来分析古罗马混凝土的千年秘密,自愈裂缝还耐用百倍。
两千多年前的古罗马混凝土,至今仍撑起诸多古建筑屹立不倒。反观现代混凝土,用个几十年就容易出现裂缝风化,有的甚至还得频繁修补。
更让人惊叹的是,古罗马混凝土竟然自带“自愈”技能,出现裂缝能自己慢慢修复。这种领先时代的技术,被封存了两千年才重见天日。这背后到底藏着怎样的工艺密码,又为何能让现代建筑界都为之惊叹呢?
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混凝土可以说是古罗马帝国的建筑基石,正是有了它,罗马才有了影响深远的建筑革命。像罗马万神殿、卡拉卡拉浴场这些知名建筑,还有遍布帝国的桥梁渡槽,大多都用了这种混凝土。
这些建筑历经两千多年的风雨侵蚀,不少至今还能正常使用。
物理化学家Admir Masic被这些古建筑的“长寿”所吸引,近十年来一直专注研究古罗马混凝土的化学成分,就是想弄明白它为何比现代同类结构耐用得多。
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2025年11月底,央视新闻报道了一个有意思的事例。意大利考古团队在修复一处古罗马渡槽时,发现一段受损的混凝土墙体。
这段墙体上有明显的裂缝,可仔细观察后发现,裂缝内部竟然有新的矿物沉积。考古人员对比了周围完好的混凝土成分,确认这些沉积物正是混凝土自身的石灰碎屑溶解后形成的。这也成为古罗马混凝土具备自我修复特性的直接实物证据。
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2023年,Masic团队发表了一项研究。他们对意大利西南部普里韦尔诺的一段古城墙样本进行化学成分分析,推断出了这种混凝土超长耐久性的制作工艺。
不过问题也随之而来,单一段古城墙的样本,能代表整个罗马帝国时期的混凝土结构吗?这个疑问,直到庞贝古城的一处遗址被发现,才得到解答。
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考古学家在庞贝发现了一处保存极为完好的古代建筑工地遗址,里面有完整的建筑原材料堆和施工工具。对于研究古罗马混凝土技术来说,这处遗址简直是天赐的宝藏。
公元79年维苏威火山喷发,摧毁庞贝城的同时,也把当时正在进行的建筑活动完整封存了下来。用Masic的话来说,踏入遗址的那一刻,仿佛穿越时空看到了古罗马工人忙碌的身影。
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Masic团队在新发表于《自然·通讯》杂志的研究中,对遗址内的多种样本进行了分析。这些样本包括预拌干料堆、施工中的墙体、已完成的扶壁和结构墙,还有既有墙体的修补砂浆。
分析结果给出了最清晰的证据,混凝土样本中不仅有之前发现的石灰碎屑,干料堆里还找到了与其他成分预拌的完整生石灰碎块。这正是制备热拌混凝土关键的第一步。
通过稳定同位素研究,团队追踪了碳化反应随时间的变化,区分出热拌石灰和维特鲁威记载的熟石灰。
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他们还发现,混凝土中一种叫浮石的火山灰颗粒,会随时间与周围孔隙液发生化学反应,形成新的矿物沉积,进一步增强混凝土强度。
2025年12月初,科技日报也报道了这一研究成果,肯定了该发现对还原古罗马混凝土制作工艺的重要意义。
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Masic团队提出的“热拌工艺”,核心是加水前先将石灰碎块与火山灰等干性原材料混合。加水后砂浆会产生热量,混凝土凝固时就会把石灰碎屑固定下来。
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这些石灰碎屑就是混凝土“自愈”的关键,一旦出现裂缝,它们会重新溶解并填充裂缝。
可这一工艺,和古罗马著名建筑师维特鲁威在《建筑十书》中的记载并不一致。维特鲁威在公元前1世纪写下的这部著作,是迄今已知最早的建筑理论著作,影响极为深远。书中提到,罗马人制作混凝土时,会先将石灰与水拌成膏状,再与其他材料混合。
这让Masic十分纠结,他坦言自己非常尊重维特鲁威,对方的著作更是激发了他对古罗马建筑的兴趣。
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古罗马混凝土的工艺秘密被揭开,不仅让我们见识到古人的智慧,更为现代建筑材料的研发提供了新思路。
相信随着相关技术的转化应用,未来我们也能造出更耐用、更环保的建筑。古人的智慧结晶,在今天依然能绽放出耀眼的光芒。
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