古罗马建筑历久不衰原因 科学家：混凝土含有火山灰和特殊石灰碎屑
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科学家指出，古罗马建筑历久不衰，可能与当地盛产的火山灰和1种特殊石灰碎屑有关。 图为罗马圆形竞技场。（路透资料照）(photo:LTN)〔编译卢永山／综合报导〕多年来，材料学家一直与考古学家和历史学家合作，试图解开罗马帝国混凝土制造技术和技巧的秘密，罗马人凭借这些技术和技巧建造了一些世界上最历久不衰的道路、桥樑、港口、体育场馆和公共建筑。根据Ancient Origins网站报导，《科学进展》（Science Advances）杂志公布的1项最新研究指出，这可能与当地盛产的火山灰和1种特殊石灰碎屑有关。
包括麻省理工学院（MIT）土木与环境工程教授马希克（Admir Masic）、前MIT博士生塞莫尔（Linda Seymour）在内的研究人员，2021年投入了大量时间和精力，分析有2053年历史的古罗马贵妇 Caecilia Metella墓的混凝土结构，仔细分析样本以试图确定其最基本的成分。尽管经历了漫长的岁月流逝，Metella墓基本上完好无损。
马希克、塞莫尔等参与这项研究的科学家发现，自古罗马共和国末期最初建造这座墓以来，由熟石灰和火山玻璃制成的极其坚固的砂浆，是使该墓保持完好无损的主要因素。
长期以来，研究人员都相信罗马混凝土中包含的1种特殊火山灰是其耐用的主要原因，所讨论的灰烬类型被称为火山灰（pozzolanic ash），因为它来自那不勒斯湾波佐利市（Pozzuoli）周围发生的火山喷发，这种特殊的灰烬因坚硬的化学成分，被广泛用于整个罗马帝国的建筑。
但MIT的科学家及其同事透露，这种火山灰并不是罗马混凝土历久不衰的全部原因。在对几个样本进行广泛检查时，研究人员发现，古罗马制造的混凝土中含有1种特殊成分「石灰碎屑」（lime clasts），具有关键「自我修复功能」。
研究人员指出，当自然力量导致混凝土开始裂开时，这个力量随后会转移到石灰碎屑上，使石灰碎屑也会开始裂开。令人难以置信的是，破碎的石灰碎屑随后会与透过裂缝渗入混凝土的水发生反应，形成1种钙饱和溶液，这种溶液既会变硬来填充混凝土中的所有裂缝，又会与火山灰材料发生反应，进而为水泥块增加额外的强度。
换句话说，每当自然力量要将混凝土分开时，石灰碎屑就会自动修复混凝土。
为了检验他们关于石灰碎屑的自我修复能力的结论，研究人员使用古罗马和现代混凝土制造配方，制作了热拌混凝土样品。然后，他们故意将各种样品弄裂，并从裂缝中倒水，看看会发生什么。正如预测的那样，不到2週后，由古罗马帝国混凝土制成的裂开块完全癒合，不再容易渗水。相反，由现代混凝土配方制成的样品仍然裂开，如果受到连续水流的影响，会进一步恶化。
