古罗马混凝土可以恢复。免费技术图书馆新闻

古罗马混凝土可以修复

12.01.2023

来自麻省理工学院、哈佛大学以及意大利和瑞士实验室的一组研究人员已经能够恢复一项长期存在的混凝土技术。工程师们认为，由于“热混合”，这种材料经受了千年考验。

在热拌过程中，石灰碎片形成脆性纳米颗粒结构，形成一种易脆和反应性的钙源，确保混凝土的恢复能力。混凝土中形成的微小裂缝会穿过表面积较大的石灰碎片。当与水反应时，这种材料形成钙饱和溶液，变成碳酸钙并迅速填充裂缝。

在他们的工作中，工程师们提请注意这样一个事实，即古代混凝土样品含有微小的、特征性的、明亮的白色毫米级矿物元素。这些地层由石灰形成，石灰是古代混凝土混合物的关键成分之一。以前，科学家认为这些形成是混合物混合质量差的结果。

一项新的研究表明，正是这些微小的石灰碎片赋予了混凝土自我修复的能力。科学家们使用高分辨率成像和化学绘图技术研究了石灰碎屑。研究表明，白色包裹体确实由在极端温度下形成的各种形式的碳酸钙组成。

以前认为，当石灰被添加到罗马混凝土中时，它首先与水混合，在称为淬火的过程中形成糊状材料。在高温下形成的痕量物质的存在表明在混合物中使用生石灰代替或补充熟石灰。

这在热混合过程中是可能的。在此过程中，所有混凝土都被加热到高温。作为化学反应的结果，会形成与化合物的高温相关的化学物质，否则不会形成这些化学物质。

根据古代技术制备的材料进行的实验证实了这一假设：使用热搅拌制成的混凝土显示出恢复能力和更好的强度。这种方法也可以用于现代生产。

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