现代混凝土被广泛应用到各种建筑中，从道路、建筑物到桥梁，但可能仅仅只能支撑50年不倒。而西罗马帝国土崩瓦解后，其混凝土结构建筑物却能坚挺千年不倒。最新一项研究揭示了其中奥秘：一项特殊成分使混凝土随着时间的流逝变得越来越结实。研究人员根据公元前30年罗马工程师Marcus Vitruvius的一项研究成果，认为古罗马的水泥成分包括火山灰、石灰石和海水并混合火山岩放入木制模子中，再放入海里。许多历史书籍提及了古罗马水泥的持久性，比如公元前79年一本书籍中的描述：“水泥暴露在海水中，每天被海水拍打却坚不可摧，而且变得日益强大。”
为探索古罗马水泥的秘密，研究人员分析了意大利波佐利港的古罗马时期的水泥建筑物。研究发现海水溶解了水泥中的火山灰，并在十年之内，促成了一种非常罕见的热液矿物质的生成—含铝雪硅钙石（Al-tobermorite）。硅铝酸盐增加了古罗马水泥的强度，实验室中可以合成该物质，但是却很难将其加入到现代混凝土中。研究人员还发现海水跟水泥基体中的火山灰反应并结晶形成多孔可渗透水的钙十字沸石（phillipsite）。这两种物质都需要与海水反应很多年才能形成，所以现在短时间内利用它们建成更坚固的防洪堤是不现实的。
研究人员今后将进一步探索古罗马水泥与海水的反应机制，并将其应用于现代建筑上，该研究成果已发表在新一期《美国矿物学家杂志》（American Mineralogist）上。
（张灿影 编译）
原文链接：http://ammin.geoscienceworld.org/content/102/7/1435
