为何古罗马建筑可以屹立上千年不倒

古罗马建筑的千年屹立之谜

科学日报报道，罗马之旅若未曾踏足万神殿、图拉真市场、罗马斗兽场或其他经受时间考验、屹立近两千年的古罗马混凝土纪念地，可谓尚未完整。最近，一支国际和跨学科的研究团队借助美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的先进光源X射线技术，揭开了古罗马混凝土建筑长寿与持久性的奥秘。

利用ALS光束线12.3.2的超导体弯曲磁铁X射线微观衍射技术，研究小组深入调查了罗马火山灰-石灰砂浆的复制品。这些复制品曾在康奈尔大学接受断裂测试实验。它们存在于始建于公元110年的图拉真市场的混凝土墙壁上，连接着鹅卵石大小的凝灰岩和砖块碎片。

通过观察砂浆在180天的固化过程中发生的矿物学变化，并将其与拥有1900年历史的原始样本进行对比，研究团队发现了一种透明的水合物能有效阻止微裂隙的扩散。

火山学家玛丽·杰克逊解释道：“砂浆会通过板状水化硅铝酸钙（strätlingite）的原地结晶来阻止微裂隙。这是一种能够强化界面区和胶结基质的持久钙-铝-硅酸盐矿物。板状晶体的密集交互生长阻止了微裂隙的传播，确保了微观层面的内聚力。”

这项研究不仅深入剖析了古罗马建筑的长寿机制，还为现代混凝土材料提供了新的视角。它可能有助于开发更加耐久、适应地震活跃环境的混凝土，以确保现代建筑的长久稳固。相关研究已发表在《美国国家科学院院刊》上，众多学者共同参与了此项研究。