庞贝古城揭古罗马混凝土墙具自我修复能力 历史建筑千年不倒关键之一

更新时间:05:22 2025-12-11 HKT
发布时间:05:22 2025-12-11 HKT

意大利庞贝古城遗址日前有惊人新发现。科学家在火山灰掩埋的建筑工地,发现了古罗马时期制作混凝土的关键技术。这项发现揭示了古罗马人如何制造出极为耐用,甚至具备「自我修复」能力的革命性建材,为现代建筑业带来启示。

这处「冻结在时间中」的工地,是因公元79年维苏威火山爆发而被瞬间掩埋。当时,庞贝这座城市还未从公元63年大地震的损毁中完全修复,便被火山灰和岩石迅速淹没,因此保留了施工过程的原始状态。

据研究指出,罗马人制作混凝土的奥秘在于使用了「热拌混合」(hot mixing)技术。他们将生石灰与水、火山岩和火山灰混合,利用生石灰与水产生自然加热的化学反应,从而制成混凝土。

领导这项研究的美国麻省理工土木与环境工程教授马西克(Admir Masic)表示,庞贝的遗址「精准地维持在火山爆发那一刻」,让研究员得以在未完工的墙壁旁,找到预先混合的干料堆以及称量工具,清晰捕捉了施工步骤本身,这与经过数百年风化的旧建筑物有极大不同。

含「石灰碎屑」 可化学性修补裂缝

罗马人利用这种能在水下硬化的混凝土,建成了圆顶神庙、竞技场、公共浴场等宏伟建筑,以及庞大的水道和桥梁系统。研究员发现,「热拌混合」技术造就了这种混凝土的独特性能——自我修复特性。

原来,罗马混凝土中含有「石灰碎屑」(lime clasts),当水分渗入建筑物时,碎屑会溶解并重新结晶,自动修补混凝土结构中出现的微小裂缝。这种化学修复机制,正是古罗马建筑能历经千年而不倒的关键之一。

马西克指出,罗马人在公元前与公元1世纪开始将混凝土工业化,让建筑师得以摆脱传统建材的限制,建造出巨大的整体结构和复杂的拱顶,从根本上改变了城市的建设模式和基建的想像。

马西克认为,庞贝古城揭示的古代原理虽然无法完全取代现代标准,但可为工程界设计下一代更耐久、低维护、低碳的混凝土材料提供重要参考。

这项研究已于周二(9日)在权威学术期刊《自然通讯》(Nature Communications)上发表。

庞贝古城距离罗马大约系240千米,其犹如一个「时空胶囊」,自公元79年被掩埋后沉睡了1,500年,直到1599年因开辟地下水道而意外重现。火山灰迅速掩盖了一切,将当时人们的瞬间表情、动作,以至生活物品(如面包和钱币)都完好保留至今。