現代混凝土100年就垮塌,為何古羅馬混凝土能夠堅持2000年?

混凝土是人類現代建築業具有劃時代意義的發明,由於鋼筋混凝土的存在,人類才能夠建築高樓大廈,發展現代都市。但許多人不知道的是,混凝土早在兩千多年前的古羅馬時代就已經誕生了,而且現在古羅馬時代的一些堤壩到現在依然保存完好,反而更加堅固了。

現代混凝土100年就垮塌,為何古羅馬混凝土能夠堅持2000年?

而現代人類製造的鋼筋混凝土建築,玻璃和鋼結構的房屋大約可存在200年,鋼筋混凝土卻連支撐100年都困難,這又是為什麼呢?

實際上,人類現在使用的混凝土從本質上說就是硅酸鹽水泥、石子和鋼筋組成的混合物。這種材料經形成之後它的結構和天然的石頭非常相似,因而鋼筋混凝土在理論上的壽命是趨於無限的。但在實際使用的過程中,鋼筋混凝土建築會受到材料質量,外界侵蝕,以及鋼筋本身的氧化鏽蝕,一旦鋼筋發生了氧化鏽蝕,那鋼筋混凝土就變得不再牢固了。所以在現有的大城市建築內,給建築物的保質期一般都在50年到70年,很少有達到100年的。

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但是在兩千多年的古羅馬,當時的人們製造的混凝土建築卻能夠保存至今,而且依然非常牢固。就算每天都在受到海水的浸泡和腐蝕,它反而越來越堅固了。一直以來科學家都對於這個問題感到疑惑不解。好在,現如今科學家已經揭示了其中的答案。

《美國礦物學家》雜誌最近公佈了一項調查結果,來自中國,美國和意大利的科學家組成的團隊,對意大利古羅馬時代的混凝土進行了分析,終於瞭解了為什麼古羅馬混凝土時間越長越堅固的原因。這是因為古羅馬混凝土中沒有鋼材,而是採用的火山灰,石灰,水和塊狀火山岩混合而成。

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而石灰,水加上火山灰混合後會產生一種罕見的礦物,名為硅鋁酸鹽,也叫做託貝莫來石,與現代混凝土相比,這種物質中增加了金屬鋁的成分,硬度和韌性得到了很高的提升。

隨著時間的積累,古羅馬混凝土中的火山岩和玻璃會被溶解,而火山岩中含有的硅酸鹽礦物鈣遇水就會參加反應,進一步形成新的鋁硅酸鹽,這樣古羅馬混凝土就實現了自然增長,主動填補建築物上因為侵蝕而產生的裂縫,結構也會越來越強。

現代混凝土100年就垮塌,為何古羅馬混凝土能夠堅持2000年?

這才是古羅馬混凝土能夠保存到現在,而且越來越強的原因。

許多人好奇,為什麼古羅馬時代的人會知道這麼複雜的化學反應,用來建築經久耐用的堤壩,難道是外星人給予的幫助?



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