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古羅馬建築歷久不衰原因 科學家：混凝土含有火山灰和特殊石灰碎屑
多年來，材料學家一直與考古學家和歷史學家合作，試圖解開 羅馬帝國
（Roman Empire）混凝土製造技術和技巧的秘密，羅馬人憑藉這些技術和技巧
建造了一些世界上最歷久不衰的道路、橋樑、港口、體育場館和公共建築。
根據 Ancient Origins 網站報導，《科學進展》（Science Advances）雜誌公布的
1項最新研究指出，這可能與當地盛產的火山灰和1種特殊石灰碎屑有關。
包括美國 麻省理工學院（MIT）土木與環境工程教授 馬希克（Admir Masic）、
前MIT博士生塞莫爾（Linda Seymour）在內的研究人員，2021年投入了大量時間
和精力，分析有 2,053年歷史的古羅馬貴婦 Caecilia Metella 墓 （Tomb of Caecilia Metella）
的混凝土結構，仔細分析樣本以試圖確定其最基本的成分。
儘管經歷了漫長的歲月流逝，Metella墓基本上完好無損。
馬希克教授（Admir Masic）、塞莫爾（Linda Seymour）等參與這項研究的科學家
發現，自古羅馬共和國末期最初建造這座墓以來，由熟石灰和火山玻璃製成的
極其堅固的砂漿，是使該墓保持完好無損的主要因素。
長期以來，研究人員都相信羅馬混凝土中包含的1種特殊火山灰是其耐用的主要原因，
所討論的灰燼類型被稱為火山灰（pozzolanic ash），因為它來自 那不勒斯灣
（Gulf of Naples）波佐利市（Pozzuoli）周圍發生的火山噴發，這種特殊的灰燼
因堅硬的化學成分，被廣泛用於整個羅馬帝國的建築。
但美國 麻省理工學院（MIT）的科學家及其同事透露，這種火山灰並不是羅馬混凝土
歷久不衰的全部原因。在對幾個樣本進行廣泛檢查時，研究人員發現，古羅馬製造的
混凝土中含有1種特殊成分「石灰碎屑」（lime clasts），具有關鍵「自我修復功能」。
研究人員指出，當自然力量導致混凝土開始裂開時，這個力量隨後會轉移到石灰碎屑上，
使石灰碎屑也會開始裂開。
令人難以置信的是，破碎的石灰碎屑隨後會與透過裂縫滲入混凝土的水發生反應，
形成1種鈣飽和溶液，這種溶液既會變硬來填充混凝土中的所有裂縫，又會與
火山灰材料發生反應，進而為水泥塊增加額外的強度。
換句話說，每當自然力量要將混凝土分開時，石灰碎屑就會自動修復混凝土。
為了檢驗他們關於石灰碎屑的自我修復能力的結論，研究人員使用古羅馬 和
現代混凝土製造配方，製作了熱拌混凝土樣品。
然後，他們故意將各種樣品弄裂，並從裂縫中倒水，看看會發生什麼。
正如預測的那樣，不到2週後，由古羅馬帝國混凝土製成的裂開塊完全癒合，
不再容易滲水。相反，由現代混凝土配方製成的樣品仍然裂開，如果受到
連續水流的影響，會進一步惡化。
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發表於 2023-1-7 20:38:55
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發表於 2023-1-8 21:37:17
