
放大/对来自 Privernum 遗址的古罗马混凝土样品进行的新分析对制造过程产生了新的见解。 (来源:麻省理工学院)
罗马著名的万神殿拥有世界上最大的无钢筋混凝土圆顶——由于古罗马混凝土令人难以置信的耐用性,这一建筑奇迹历经千年。几十年来,科学家们一直试图准确地确定是什么让这种材料如此耐用。对从罗马附近的 Privernum 考古遗址的混凝土墙上采集的样本进行的一项新分析揭示了这些难以捉摸的制造秘密。根据发表在《科学进展》杂志上的一篇新论文,罗马人似乎采用了生石灰的“热混合”等策略,使材料具有自我修复功能。
正如我们之前报道的那样,就像今天的波特兰水泥(现代混凝土的基本成分)一样,古罗马混凝土基本上是半液态砂浆和骨料的混合物。波特兰水泥通常是通过在窑中加热石灰石和粘土(以及砂岩、灰、白垩和铁)制成的。然后将所得熟料研磨成细粉,加入少量石膏——这样可以更好地获得光滑、平坦的表面。但是用于制造罗马混凝土的骨料是由拳头大小的石头或砖块组成的。
罗马建筑师兼工程师维特鲁威(Vitruvius) 在他的论着《建筑论》( De architectura )(约公元 30 年)中写道,如何为墓葬建筑建造混凝土墙,使其能够经久不衰而不会倒塌。他建议墙壁至少有两英尺厚,由“方形红石或砌成的砖或熔岩”制成。砖块或火山岩集料应与由熟石灰和多孔玻璃碎片以及火山喷发(称为火山火山灰)的晶体组成的砂浆粘合。