罗马混凝土

罗马混凝土，是一种用于古罗马建筑的材料。 罗马混凝土是基于水凝水泥。 由于掺入了火山灰，可防止裂缝扩散，因此经久耐用。 到 1 世纪中叶，这种材料被频繁使用，通常是砖面材料，尽管骨料的变化允许材料的不同排列。 材料的进一步创新发展，称为混凝土xxx，促成了结构复杂的形式，例如世界上最大和最古老的无钢筋混凝土穹顶万神殿穹顶。

罗马混凝土通常用石头或砖砌成，内部可能会用灰泥、壁画或彩色大理石薄板进一步装饰。 它由骨料和两部分水泥系统组成，与现代混凝土有很大不同。 这些骨料通常也比现代混凝土大得多，通常相当于碎石，因此它是铺设的而不是浇筑的。 一些罗马混凝土可以设置在水下，这对桥梁和其他水边建筑很有用。

罗马混凝土与任何混凝土一样，由骨料和水硬砂浆组成——一种与水混合的粘合剂，随着时间的推移会变硬。 骨料各不相同，包括来自先前拆除建筑物遗迹的岩石碎片、瓷砖和砖块。

石膏和生石灰用作粘合剂。 火山灰，称为火山灰或坑砂，在可以获得它们的地方受到青睐。 火山灰使混凝土比现代混凝土更耐盐水。 使用的火山灰砂浆具有高含量的氧化铝和二氧化硅。 凝灰岩常被用作骨料。

混凝土，尤其是负责其凝聚力的水硬砂浆，是一种结构陶瓷，其效用主要来自其在糊状状态下的流变塑性。 水硬性水泥的凝固和硬化源于材料的水化作用以及随后这些水化产物的化学和物理相互作用。 这与熟石灰砂浆的设置不同，熟石灰砂浆是前罗马世界最常见的水泥。 凝固后，罗马混凝土表现出很小的可塑性，尽管它保留了一些抗拉应力的能力。

火山灰水泥的凝固与其现代对应物波特兰水泥的凝固有很多共同之处。 罗马火山灰水泥的高二氧化硅成分与添加了高炉矿渣、粉煤灰或硅粉的现代水泥非常接近。

据了解，罗马“海洋”混凝土的强度和寿命得益于海水与火山灰和生石灰的混合物发生反应，形成一种名为托贝莫石的稀有晶体，这种晶体可以抵抗压裂。 当海水渗入罗马混凝土的细小裂缝中时，海水与火山岩中天然存在的十字十字石发生反应，形成含铝托贝莫石晶体。 结果是人类历史上最耐用的建筑材料的候选者。 相比之下，暴露在盐水中的现代混凝土会在几十年内恶化。