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【古罗马的混凝土具有“自我修复”裂缝的能力！不可思议吧！】
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古罗马人是“工程大师” ， 创造了神庙、竞技场、渡槽等多种技术结构 。
它的耐用性令人惊叹 ， 2000 多年后的今天 ， 它仍保持原始状态 。
这种耐用性的关键是“罗马混凝土” 。
罗马混凝土在古罗马是一种有用的建筑材料 ， 它给建筑物带来了巨大的强度和坚固性 。
考虑到现代混凝土的使用寿命约为 50 至 100 年 ， 您可以理解它有多么神奇 。
于是 ， 美国麻省理工学院（MIT）展开了一项调查 ， 以探寻罗马混凝土超强耐久的秘密 。
结果证明 ， 这些混凝土使用了一种产生“自愈功能”的制造方法 。
研究详情将于2023 年 1 月 6 日发表在科学期刊《科学进展》上 。
遍布整个帝国的“罗马混凝土”是什么？混凝土通常是通过将水泥（矿物粉末）与水、沙子和砾石混合制成的 。
（在某些情况下 ， 此处添加外加剂以赋予混凝土各种特性 。 ）
另一方面 ， 罗马混凝土的特点是除了水、石灰和碎石（随机分裂的石头）之外 ， 还混合了称为“Pozzolana”的火山灰 。
Pozzolana是产于意大利南部面朝那不勒斯湾的港口城市波佐利的火山灰 ， 用作外加剂 。
火山灰含有天然二氧化硅（一种也称为硅的矿物质） ， 加水后会引起水化反应 ， 从而赋予混凝土高强度 。
历史记录表明 ， 火山灰被运往整个罗马帝国 ， 并用作混凝土的主要成分 。
罗马人很清楚与火山灰混合可以获得的坚固混凝土 。
最著名的罗马混凝土建筑是罗马的万神殿 。
我们今天看到的万神殿建于公元 118 年至 128 年之间 ， 但今天基本完好无损 ， 并被记录为“世界上最大的无钢筋混凝土圆顶”。
罗马混凝土也无处不在 ， 例如罗马渡槽、罗马斗兽场（圆形剧场）、公共浴场和城墙 。
长期以来 ， 专家们一直认为火山灰是使混凝土变硬的原因 ， 但麻省理工学院的一项新研究表明 ， 这并不是唯一的因素 。
决定性的秘密不在火山灰中 ， 而在石灰石中 。
研究小组在石灰中发现了什么？
一块石灰产生了“自愈功能”！如果您在显微镜下观察罗马混凝土 ， 您会发现到处都是数毫米的白色石灰石块 。
这被称为“石灰壳” ， 并且被认为是仅在罗马混凝土中发现的特征 ， 而不是在现代混凝土中发现的特征 。
但其形成原因并没有被详细调查 ， 专家们将其斥为“材料质量差或混合方法草率造成的异物” 。
麻省理工学院的材料科学家 Admir Masic 说了很长时间 ， “令人难以置信的是 ， 古罗马人能够建造出如此出色的结构 ， 然后在混凝土的生产上吝啬 。 我认为 。 ”
因此 ， 他和他的研究团队从 2000 多年前的罗马遗址中提取了混凝土样本 ， 并使用 X 射线光谱仪和扫描电子显微镜对石灰壳进行了分析 。
新发现的是 ， 石灰的性质与之前认为的不同 。
根据既定理论 ， 罗马混凝土中的石灰一般是“熟石灰”（氢氧化钙） 。
要获得消石灰 ， 首先要将原料石灰石高温加热 ， 吹走二氧化碳 ， 制成“生石灰（氧化钙） ” 。
熟石灰是通过将生石灰与水混合并陈化而得到的 。
人们认为罗马人使用这种熟石灰作为制造混凝土的主要材料 ， 但这项研究表明 ， 熟石灰不会产生石灰壳 。
相反 ， 事实证明 ， 石灰壳是通过将“生石灰”直接添加到火山灰或水中并在非常高的温度下混合而产生的 。
Massik 将这种在极高温度下生产混凝土的方法称为“热搅拌” ， 他发现它有两个优点 。
首先 ， 整个混凝土的高温促进了所有的化学反应 ， 大大缩短了硬化时间 。
另一个巨大的好处是石灰结皮的形成赋予了混凝土出色的自愈能力 。
具体来说 ， 当混凝土中形成裂缝时 ， 裂缝会优先迁移到表面积较大的石灰外壳 ， 而不是其他较小的颗粒 。
当水浸入其中时 ， 它会与石灰石发生反应并溶解出内部的钙 ， 钙会干燥并硬化为碳酸钙 ， 从而粘合裂缝并防止裂缝进一步蔓延 。
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