编辑l张飞

引言

2017年7月11日，中国科学院官方网站曾发布过一篇名为古罗马混凝土配方堪称完美，并冠以一个史上最耐用的建筑材料称号。

那么，古罗马混凝土到底有何高明之处呢？令现代科学家们向往不已，就连我们中国科学院也给出了史上最耐用的建筑材料称号。

古罗马混凝土到底是有多耐用。

古罗马混凝土的起源和由来

古罗马混凝土发明于公元前三世纪后期，从古罗马晚期一直使用到罗马帝国结束。

它被用来建造纪念碑、大型建筑和基础设施，如道路和桥梁。

古罗马混凝土的质量非常好，因为直到今天仍然矗立的建筑物和纪念碑证明了他们的建筑实力。

只是这种混凝土的配方随着古罗马的消失，也泯灭于历史的长河中。

不过，古罗马历史上也有许多包含对古代混凝土的描述，比如著名的罗马学者老普林尼的著作。

普林尼写道，最好的海上混凝土是来自那不勒斯湾周围地区的火山灰制造出来的，特别是来自现代城镇波佐利的附近。

它的优点变得众所周知。具有相似矿物特征的灰烬，无论他在世界上的哪个地方发现，都被称为火山灰。

也正是这些久违的秘密创造了世界上最耐用的人造物之一。

古罗马混凝土直到2000年后终于被一个国际科学家团队发现，并且表示他可能会对我们建设未来城市的方式产生重大影响。

去过意大利的人都知道，古罗马人是工程大师。

他们的道路、栓槽和寺庙至今仍然保持的非常好，尽管几个世纪以来遭遇过一波又一波的战争、游客和偶尔的地震围攻，但他依旧挺立。

而罗马港口就是这样一个让地质学家和工程师着迷的建筑。

在过去的十年中，来自意大利和美国的研究人员分析了地中海盆地的11个港口，在许多情况下，尽管不断受到海浪的冲击，但用古罗马混凝土建造的2000年防波堤仍然完好无损。

而最常见的现代混凝土混合物称为波特兰水泥，一种使用近200年的配方，无法与这一记录相提并论。

加州大学伯克利分校的研究工程师玛丽杰克逊，他是古罗马混凝土研究小组的一员，他说道，特别是海洋环境对波特兰混凝土不利。

在海水中，它的使用寿命不到50年，在那之后，他就开始被侵蚀。

研究人员现在知道为什么古罗马混凝土如此优越，他们从拿不勒斯湾北端的意大利波佐伊利湾的地板上提取了一个混凝土防波堤样本中有所发现。

其历史可以追溯到公元前37年，并在欧洲和美国的研究实验室分析了其矿物成分。

科学家们认为，这项分析揭示了古罗马混凝土丢失的配方。

他还指出，它比今天的混合物更稳定，对环境的破坏更小。

这就是为什么曾发表在美国陶瓷学会杂志和美国矿物学家上的研究结果，被认为对当今的工业工程师以及世界城市和港口的未来如此重要的原因。

建筑业一直在寻找一种制造更耐用混凝土的方法。

杰克逊指出，罗马混凝土的另一个卓越品质是它的生产非常绿色，与现代技术相较甚远。

并不是说现代混凝土不好，它太好了，毕竟我们每年将近使用190亿吨。

加州大学伯克利分校的研究合作者、兼土木与环境工程教授保罗蒙太罗说：制造波特兰水泥的工业排放到空气中的二氧化碳占7%。罗马混凝土的秘密在于其独特的矿物配方和生产技术。

正如研究人员在概述他们发现的新闻稿中所解释的那样，古罗马人通过混合石灰和火山岩制造混凝土，对于水下结构，石灰和火山灰混合形成砂浆，并将这种砂浆和火山凝灰岩包装成木质形式。

海水瞬间引发了炽热的化学反应，石灰被水化，将水分子结合到其结构中，并与灰烬生产反应，将整个混合物粘合在一起。

波特兰水泥配方严重缺乏石灰和火山灰混合物。

因此，研究人员发现，与罗马混凝土相比，它的结合力并不好。

杰克逊说，正是这种较差的粘合性能解释了为什么由波特兰水泥制成的结构在使用几十年后往往会变弱和开裂。

而采用古罗马的材料和生产技术，可以用更坚固、二氧化碳含量更低的混凝土彻底改变当今的建筑业。

古罗马混凝土的惊世之举

罗马混凝土工程师还发现了另一个惊人的特点。

他们发现，如果他们改变混凝土的化学成分，这将允许混凝土凝固，甚至在水下凝结混凝土这是革命性的意义，因为它的主要成分是火山灰，取自福维斯山的山坡，它含有百分之八十五的火山灰，石灰水。

甚至有人说动物的血这东西很强它不像现代混凝土那样让水进入它的耐候性和抗腐蚀性。

令人难以置信的是，这意味着古罗马人可以在海上建造港口，他们可以在任何他们想让罗马帝国繁荣的地方建造人工港口。

古罗马人把混凝土倒入木箱，然后沉到合适的位置，混凝土放在海床上，他们一次又一次地这样做，建造港口，混凝土随着时间的推移继续变硬水下最大的混凝土港口是罗马人在凯撒利亚建造的以色列运送了四十四艘船只，每艘载有四百吨火山灰。

他们用混凝土建造了古代世界最大的港口之一，凯撒利亚港有九万平方码大到可以容纳三十个足球场可以容纳三百艘船他们用了超过100万立方英尺的混凝土。

向海里延伸了将近半英里的巨大混凝土是一个工程史上巨大的突破。

它对我们世界的塑造，比迄今为止任何其他古代发明都要多。

建造最新的“混凝土万神殿”

万神殿由多种材料制成，有使用的建筑石材，穿越和石灰石，有花岗岩柱和大理石装饰元素，砖也被使用，但结构中使用的最重要的单一建筑材料是混凝土。

但为什么万神殿看起来不像我们现代的混凝土建筑？

因为观众不会看到混凝土本身，混凝土总是朝向材料在上面，所以他们看到表面装饰材料，他们看不到混凝土。

混凝土的问题在于，一旦你取下饰面材料，它就变得非常容易降解。

古罗马直到今天，经由一千五百年，逐渐分崩离析。

掠夺、忽视和退化，到如今的建筑物轰然倒塌，仅美国一年就产生近五亿吨的建筑和拆除垃圾，大部分都是残骸。

这是为什么，没错因为混凝土。

那么，我们真的想要一个由二十一世纪的混凝土制成的万神殿吗？

当我们考虑建造一座将持续数千年的纪念碑时，正如古罗马人建造的那样，我们必须考虑这些材料的耐用性和坚固性，即使我们想为我们的现代万神殿使用混凝土，它也可能不会与罗马时期的伟大发明之一罗马混凝土的原始相同。

他们确实以某种方式将其制成自己的材料形成混凝土，可以制作弯曲的形状，你可以用它来建造拱门和圆顶甚至跨越更远的距离。

但随着罗马的沦陷，混凝土的配方消失了，直到 20 世纪初，我们才会再次看到大规模的混凝土建筑。

俄亥俄州的英斯大厦是第一座混凝土摩天大楼，它建于1913年，只有16层楼高。

但它为胡佛水坝迄今为止的现代混凝土爆炸奠定了基础这是有史以来最大的混凝土结构。

在1936年开放时，这里有足够的混凝土来支付从旧金山到纽约的高速公路，或者为今天的万神殿建造一千多个圆顶。

我们建造的几乎所有东西都使用混凝土，在美国是一个价值三千五百亿美元的产业，虽然罗马人可能已经发明了它，但我们已经把它带到了新的高度，建造混凝土万神殿没有任何问题。

结语

当然问题仍然存在，我们能否将古罗马的原则转化为现代混凝土的生产？

要知道万神殿是为纪念罗马诸神而建。

它有着世界上最大的联合国钢筋混凝土圆顶直到今天依然屹立不倒，足以证明古罗马人工程技术的高超混凝土的美妙之处。