英媒揭曉羅馬海堤混凝土配方之謎

  英媒稱，這是一個一直困擾現(xiàn)代工程師的謎題。為什么2000多年前的羅馬時期海堤能保存至今，而現(xiàn)代的鋼筋混凝土海堤只能用幾十年？

  據(jù)英國《每日電訊報》網(wǎng)站7月3日報道，如今，美國的科學(xué)家們認(rèn)為，他們找到了問題的答案，而這可以讓現(xiàn)代海防工事也能經(jīng)受住時間和海浪的考驗(yàn)。

  科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)海水與羅馬建筑師使用的火山灰和石灰混合時，會產(chǎn)生越來越多的連生礦物，從而形成難以穿透的凝聚力。

  猶他大學(xué)地質(zhì)學(xué)和地球物理學(xué)教授馬里·杰克遜說：“我們正在研究一種配方，它與人們印象中的以水泥為主的混凝土完全不同。我們的這種配方經(jīng)過與海水的持續(xù)化學(xué)反應(yīng)，會愈加堅固。”

  羅馬建筑師用火山灰、石灰和海水制成灰漿，再加入大量的火山巖，制成混凝土?；鹕交?、水和石灰會發(fā)生所謂的凝硬性反應(yīng)，在凝固過程中，混合物的縫隙中會形成結(jié)晶。

  這種反應(yīng)在自然界中也會發(fā)生，在火山多發(fā)地區(qū)，可以看到自然形成的“凝灰?guī)r”，羅馬人可能就是從這里得到的啟發(fā)。

  萬神廟和圖拉真市場，證明了礦化的力量之強(qiáng)大，但海中建筑物為何能經(jīng)受住長期的風(fēng)吹浪打，卻仍是個謎。

  在這項(xiàng)最新研究中，科學(xué)家們用高功率X射線分析了來自古羅馬海堤的混凝土巖芯，他們發(fā)現(xiàn)，在海水侵蝕形成的裂縫中，已經(jīng)生成礦物質(zhì)，這說明即使在混凝土凝固后，海水反應(yīng)仍然在進(jìn)行。

  而現(xiàn)代混凝土大多是把波特蘭水泥——將石灰?guī)r、砂巖、灰、石灰石、鐵和黏土等加熱并充分研磨后——與沙子或碎石塊混合而成，不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在與海水接觸后也不會發(fā)生礦化。

  羅馬混凝土的具體配方已經(jīng)丟失，但該團(tuán)隊正在與地質(zhì)工程師合作，利用圣弗朗西斯科灣的海水和美國西部的火山巖，嘗試配制這種混凝土。

  如果他們能成功，建筑師們就可以建造出屹立數(shù)百年不倒的海防工事，同時造福于全人類。波特蘭水泥的生產(chǎn)需要高溫窯，這是二氧化碳排放和全球變暖的重要貢獻(xiàn)者。

  杰克遜教授說：“羅馬人很幸運(yùn)地找到了他們所使用的石頭。他們發(fā)現(xiàn)，火山灰可以固結(jié)成凝灰?guī)r。但在世界大多數(shù)地方，我們沒有這樣的石頭，因此，我們需要找到替代品?！?