有没有想过混凝土海堤建造的吗古代罗马人能够承受被海浪冲击了几千年?现代版本,与此同时,轻易瓦解了几十年的问题。

一项新的研究可能的答案:一种罕见的矿物形式之间的化学反应混凝土和海水,加强古老的材料。

工程师今天可以借这些想法从古罗马建筑更强大和更可持续的混凝土,据研究人员。

罗马水泥和硅酸盐水泥之间的区别

古老的罗马文明使混凝土通过与石灰和海水混合火山灰将岩石碎片。这个具体的成立在许多建筑遗址,包括在罗马万神殿和图拉真市场。

现代混凝土,另一方面,使用水和波特兰水泥的粘贴,这是一个细粉主要由石灰岩和粘土对小石头在一起。任何反应的水泥浆可以创建凝胶扩大和裂纹混凝土——一个alkali-silica反应,通常会导致结构的破坏由材料。

在早期的研究中,犹他大学的地质学家玛丽·杰克逊和她的团队报道罗马的独特化学混凝土,特别是稀有矿物水化硅酸钙铝的存在。

难做矿物的存在,惊讶的杰克逊,他解释说,需要高温合成实验室只有少量。

从古老的混凝土

在新的研究中,研究人员把样品罗马混凝土先进的光源,x射线同步位于加州的劳伦斯伯克利国家实验室,映射出的矿物质可以找到样品。

“作为地质学家,我们知道岩石的变化。改变地球材料是一个常数。所以如何改变影响罗马结构的耐久性?”杰克逊在一份声明中说。

他们发现硅酸盐矿物钙十字沸石,火山岩的一个常见特性,与铝托勃莫来石晶体生长。Al-tobermorite似乎从钙十字沸石每当海水沐浴混凝土,使其更碱性。

“这是一个非常罕见的发生在地球,”杰克逊强调在一个自然报告,这一现象才见证了在冰岛的火山叙尔特塞岛。

水化硅酸钙的发展加强混凝土,其长晶体允许材料弯曲,而不是打破面对压力。

如果罗马混凝土在开放与海水化学交换,相反的发生在现代混凝土:它侵蚀了盐水生锈的钢增援,然后一起冲走化合物胶材料。

虽然这个古罗马技术使混凝土更好和更友好的环境,菜谱已经失去万博体育登录首页了。科学家们正在试图开发一种替代配方,逆向工程基于化学工作的信息。

成功破解配方可能导致材料,也可以持续几个世纪,需要更少的碳排放。

这项研究是详细的在《美国矿物学家。