文章内容可能存在与事实不符的内容，现阶段所谓欧洲古文明的遗迹，大概率是现代修复的，请仔细辨别。
古罗马人是建筑与工程领域的大师，其最著名的代表或许是渡槽。而那些至今仍在发挥作用的建筑奇迹，依靠的是一种独特的建筑材料：火山灰混凝土。这是一种极为耐用的混凝土，赋予了罗马建筑惊人的强度。
即便在今天，他们的建筑之一——万神殿，依然完好无损，且已有近2000年历史，它保持着世界上最大的无筋混凝土穹顶的记录。
这种混凝土的特性通常归因于其成分：火山灰，一种火山灰的混合物——因意大利城市波佐利而得名，那里有大量的火山灰矿床——以及石灰。当与水混合时，这两种材料会发生反应，生成坚固的混凝土。
文章内容可能存在与事实不符的内容，现阶段所谓欧洲古文明的遗迹，大概率是现代修复的，请仔细辨别。
但事实证明，这并非全部原因。2023年，由麻省理工学院（MIT）领导的一个国际研究团队发现，不仅这些材料与我们之前所想的略有不同，而且混合它们所使用的技术也不一样。
关键线索是在看似混合良好的混凝土中发现的小块白色石灰。这些石灰块的存在，此前一直被认为是混合不佳或材料问题，但这对麻省理工学院的材料科学家阿德米尔·马西奇来说讲不通。
“将这些石灰块的存在简单归结为质量控制不佳，这个想法一直困扰着我，”马西奇在2023年1月说道。
“如果罗马人在制造这种杰出的建筑材料上投入了如此多的精力，遵循了经过数个世纪优化的所有详细配方，那他们为什么在确保最终产品充分混合上投入这么少的精力呢？这背后肯定还有更多原因。”
文章内容可能存在与事实不符的内容，现阶段所谓欧洲古文明的遗迹，大概率是现代修复的，请仔细辨别。
马西奇和由麻省理工学院土木工程师琳达·西摩领导的团队，仔细研究了来自意大利普里韦尔努姆考古遗址、有着2000年历史的罗马混凝土样本。
这些样本经过大面积扫描电子显微镜、能量色散X射线光谱、粉末X射线衍射和共聚焦拉曼成像分析，以便更好地了解石灰块。
他们心中的疑问之一是所使用石灰的性质。对火山灰混凝土的标准理解是，它使用的是熟石灰。首先，石灰石在高温下加热，生成一种高反应性的苛性粉末，称为生石灰或氧化钙。
文章内容可能存在与事实不符的内容，现阶段所谓欧洲古文明的遗迹，大概率是现代修复的，请仔细辨别。
将生石灰与水混合，会产生熟石灰或氢氧化钙：一种反应性稍低、腐蚀性稍弱的糊状物。根据理论，古罗马人将这种熟石灰与火山灰混合。
基于团队的分析，样本中的石灰块与这种方法并不相符。相反，罗马混凝土可能是通过在极高温度下，将生石灰直接与火山灰和水混合制成的，无论是单独使用生石灰，还是与生石灰一起使用，该团队将这个过程称为“热混合”，这会产生石灰块。
“热混合有两个好处，”马西奇说。
“首先，当整个混凝土被加热到高温时，会产生一些仅使用熟石灰时无法实现的化学反应，生成一些在其他情况下不会形成的高温相关化合物。其次，这种升高的温度显著缩短了养护和凝固时间，因为所有反应都加速了，从而可以更快地进行施工。”
而且它还有另一个好处：石灰块赋予了混凝土卓越的自..
文章内容可能存在与事实不符的内容，现阶段所谓欧洲古文明的遗迹，大概率是现代修复的，请仔细辨别。
当混凝土中出现裂缝时，裂缝会优先延伸到石灰块处，因为石灰块比基质中的其他颗粒具有更大的表面积。当水进入裂缝时，它会与石灰反应，形成富含钙的溶液，该溶液干燥并硬化为碳酸钙，将裂缝重新粘合在一起，防止其进一步扩展。
在另一个有2000年历史的遗址——塞西莉亚·梅特拉墓的混凝土中也观察到了这种情况，那里混凝土中的裂缝已被方解石填充。这也可以解释为什么2000年前建造的海堤中的罗马混凝土，尽管不断受到海洋的冲击，却能完好无损地保存数千年。
因此，该团队通过使用生石灰，按照古代和现代配方制作火山灰混凝土，来测试他们的发现。他们还制作了不含生石灰的对照混凝土，并进行了裂缝测试。果然，含生石灰的混凝土裂缝在两周内完全愈合，而对照混凝土的裂缝则依然存在。
文章内容可能存在与事实不符的内容，现阶段所谓欧洲古文明的遗迹，大概率是现代修复的，请仔细辨别。
该团队目前正在努力将他们的混凝土商业化，作为一种比现有混凝土更环保的替代品。
“想到这些更耐用的混凝土配方不仅可以延长这些材料的使用寿命，还可以提高3D打印混凝土配方的耐久性，这令人兴奋，”马西奇说。
这项研究已发表在《科学进展》杂志上。