古罗马建厕所的混凝土为何能用两千年
速读：今天的混凝土可以在较短时间内获得很高的强度。
新研究分析了近两千年前的古罗马混凝土材料，发现时间留下的并不全是破坏，还有自我修补加固的能力。
混凝土内部存在许多肉眼看不到的孔隙，服役过程中也可能逐渐出现微小裂纹。
古罗马混凝土中富含钙的组分，在漫长岁月中与周围的水和二氧化碳相互作用，逐渐形成更稳定的碳酸盐矿物，使得这些混凝土得以耐用千年。
新研究分析了近两千年前的古罗马混凝土材料，发现时间留下的并不全是破坏，还有自我修补加固的能力。
朱效宏
责任编辑：王江涛
现代混凝土取得了古人难以想象的成就。我们可以用它建造数百米高的摩天大楼、跨越江海的大桥、巨型水坝和深入地下的隧道。通过调整原料、配合比和制备方法，今天的混凝土可以在较短时间内获得很高的强度，也能适应复杂的工程需求。
但强度高并不等于耐久性也强。混凝土内部存在许多肉眼看不到的孔隙，服役过程中也可能逐渐出现微小裂纹。水、盐分和二氧化碳会沿着这些通道进入材料内部；温度变化、环境侵蚀和长期受力也在不断改变它。对于钢筋混凝土，一旦保护钢筋的内部环境发生变化，钢筋便可能锈蚀、膨胀，进一步导致混凝土开裂。
这就带来一个耐人寻味的反差。我们已经能够制造强度远高于古代材料的现代混凝土，却仍在研究怎样让它安全服役50年、100年甚至更久。与此同时，地中海沿岸一些用了近两千年的古罗马混凝土，今天依然保存着。这是为什么呢？
最近，加州大学伯克利分校土木与环境工程系、北京工业大学桥梁工程安全与韧性全国重点实验室等机构开展的一项研究，通过分析古罗马厕所遗址中的混凝土，找到了一些答案。
研究剖析了这些用了上千年的材料的内部结构后发现，时间留下的并不全是破坏。古罗马混凝土中富含钙的组分，在漫长岁月中与周围的水和二氧化碳相互作用，逐渐形成更稳定的碳酸盐矿物，使得这些混凝土得以耐用千年。
古罗马厕所混凝土样本切开后