站在羅馬斗獸場前，很多人的第一想法一定是：它如此氣勢壯觀，經(jīng)歷了這么多年，竟然至今卻屹立不倒！也許是有了對比才會(huì)如此感慨，中國的古建筑如今保存完好的不多，且多為木制建筑，以至于，看到古羅馬時(shí)期這些混凝土建筑時(shí) ， 不禁會(huì)抒發(fā)一番 。
而在研究者的眼中，他們審視這些建筑的角度就是：為何它們會(huì)如此長壽？
于是，有研究小組利用先進(jìn)光源（ALS）X射線來解密 。具體說來，這是一種光束線，由超導(dǎo)體彎曲磁鐵X射線微觀衍射而成，實(shí)驗(yàn)的對象就是羅馬火山灰跟石灰砂漿的復(fù)制品 。
圖拉真市場是公元110年開始修建的，它的混凝土墻壁就是用了這些砂漿，將那些大大小小的凝灰?guī)r和磚塊碎片連接成墻 。在實(shí)驗(yàn)中，研究者通過它們的固化過程，來觀察其中的礦物學(xué)變化 。此過程需要六個(gè)月的時(shí)間，之后，再和原始的樣本進(jìn)行比照 。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，它們在固化的過程中，會(huì)產(chǎn)生一種透明的水合物，正是它阻止了微裂縫的繼續(xù)“擴(kuò)大” 。
這個(gè)水合物就是水化硅鋁酸鈣，它是一種鈣——鋁——硅酸鹽礦物，可以強(qiáng)化物質(zhì)界面及膠結(jié)基質(zhì)的耐久性 。而砂漿將建筑材質(zhì)連接到一塊時(shí)，這些板狀的水合物就會(huì)在各自的原位置上來阻止微裂縫的再次擴(kuò)大 。
其實(shí)，它們的作用不僅僅阻止了這些微小裂隙的擴(kuò)大，還在微觀層面上維持住了一種內(nèi)聚力 。于是，在兩重作用力的保護(hù)下，即使這些建筑所處的位置是在地震的活躍帶，但它們依舊抵抗住了環(huán)境和歲月的“侵蝕”，建筑的化學(xué)彈性完好結(jié)構(gòu)的完整性也沒有太大的破壞 。
可見，“砂漿”就是這些建筑物千年不倒的秘密所在 ?？梢哉f ， 在羅馬帝國時(shí)期，所有的建筑物都使用的是這種砂漿 ， 所以研究者對它的興趣一直未減 。如果沒有戰(zhàn)爭以及人為的破壞，那個(gè)時(shí)代的建筑應(yīng)會(huì)留存更多，正是它讓這些建筑物屹立了更長的時(shí)間 。
同時(shí) ， 研究者還發(fā)現(xiàn)，這種砂漿沒有環(huán)境的“污染” ， 這自然是和現(xiàn)在的混凝土做了對比 。這里有組數(shù)據(jù)：現(xiàn)代的混凝土大多是石灰?guī)r的硅酸鹽水泥結(jié)合，在生成水泥時(shí)不但需要高溫1450℃，而且 ， 在制作過程中，還會(huì)產(chǎn)生大量的碳，這可是制造溫室效應(yīng)的一個(gè)因素 。
現(xiàn)在全世界一年大概要使用多少噸水泥呢？
大概為190億噸 。
是不是有點(diǎn)刷新了認(rèn)識？以前都以為是尾氣排放加重了大氣的污染，當(dāng)然 ， 這個(gè)因素也不能被忽略 。那么，生產(chǎn)如此多的水泥所產(chǎn)生的碳，對此貢獻(xiàn)值有多大呢？
7% 。
所以，不要以為古人沒有手機(jī)平板 ， 就不如今人，看看他們生產(chǎn)的砂漿，組成的元素很簡單：85%的火山灰、水、石灰，煅燒溫度也沒有那么高 ， 而火山灰與磚塊在混凝土的占比大概是45%-55%，結(jié)果卻是極大的降低了碳的排放量 。
古人在建筑時(shí)也許不會(huì)想到他們的就地取材反倒成了今人的研究課題，這也許就是一個(gè)意外的收獲 。當(dāng)然，現(xiàn)今的我們可以從這些建筑材質(zhì)中獲取更好的制作混凝土的方法，還能更好的保護(hù)環(huán)境提高建筑的壽命和抵御外界環(huán)境的破壞力 。
現(xiàn)代科技的先進(jìn)可以讓研究者基于微觀層面去觀察這些礦物在聚集的過程中產(chǎn)生的一些化學(xué)變化 。因此，研究者發(fā)現(xiàn)，這種水合物在它們膠結(jié)合的過程中，水化硅鋁酸鈣晶體在界面區(qū)開始生長，使砂漿獲得了極大強(qiáng)度和韌性 。除此之外，這種晶體沒有發(fā)現(xiàn)任何被腐蝕的現(xiàn)象，表面平滑，顯示出了很好的穩(wěn)定性 。這就像那些地質(zhì)上的水化硅鋁酸鈣 ， 存在了上萬年依舊保持著原樣 。
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