ポンペイが西暦79年に崩壊したとされる以前、考古学者たちは、ポンペイを埋めた火山灰の下に、ローマ建築技術による完全に保存された「凍結した」構造物を発見した。
ローマのパンテオンのドームは現在、 世界最大の無鉄筋コンクリート構造物として現存する記録を保持している（写真：ゲッティイメージズ）。
ここで研究者たちは、何千年もの間、補強されていない巨大なコンクリートのドームが立っているパンテオンのような記念碑の裏に、耐久性で有名なコンクリートを混ぜるのに使われた成分を含む、きちんと積み重ねられた資材の山を発見した。
「ホットミキシング」技術により、ローマのコンクリートの並外れた耐久性の理由が明らかになります。
最近、まったく新しい分析により、その秘密はマサチューセッツ工科大学（MIT）の材料科学者アドミール・マシック氏が「ホットミキシング」と呼ぶ技術にあることが明らかになった。
この方法では、ポゾラン火山灰混合物と生石灰を含むコンクリート成分を直接混合し、水と反応して混合物内で大量の熱を発生させます。
コンクリート全体を高温に加熱すると、石灰だけでは起こらない化学反応が起こり、高温条件に特有の化合物が形成されます。
ポンペイで発見された建築資材の一部（写真：ポンペイ遺跡公園）。
しかし、温度が上昇するとすべての反応が速く起こり、硬化時間が大幅に短縮され、高速施工が可能になります。
特に、混合物に残った生石灰粒子は、ローマのコンクリートに、時間の経過とともにひび割れを「自己修復」する能力を与えました。
コンクリートにひび割れが生じると、そのひび割れは他のマトリックス粒子よりも表面積の大きい石灰粒子に広がる傾向があります。
水が亀裂に浸透すると、石灰と反応してカルシウムを豊富に含んだ溶液が生成され、乾燥すると炭酸カルシウムが形成され、亀裂を密閉して亀裂の拡大を防ぎます。
この資料は、正しく解読されれば歴史的にも科学的にも価値があります。数千年かけて自己修復する能力があり、柔軟かつ耐久性に優れています。
「ローマ時代のコンクリートは地震や火山噴火に耐え、水中にも耐え、厳しい環境による浸食にも抵抗した」とマシック氏はネイチャー・コミュニケーションズ誌で述べた。
高温混合技術はローマのコンクリートの耐久性をめぐる謎の多くを説明するのに役立ったが、この発見は建築家ウィトルウィウスの論文『建築について』に記載されている実際の配合とは一致しない。
ポンペイ遺跡の壁と構成分析が右側に重ねて表示されています。（写真：ポンペイ遺跡公園）
ウィトルウィウスの記述によれば、石灰はポゾランと混ぜる前に水で消石灰する必要があったが、古代の記録と考古学的証拠の間のこの矛盾は科学者を困惑させている。
ウィトルウィウスの著作はローマ建築とオプス・カエメンティキウム（ローマのコンクリート）技術に関する最も包括的な情報源であると考えられていますが、標本は全く異なる物語を明らかにしています。
顕微鏡で見ると、壁のモルタルのサンプルには、熱混合の明らかな兆候、割れた石灰の破片、火山灰粒子に広がるカルシウムに富む反応層、軽石の空洞に形成された方解石とアラゴナイトの微細結晶が見られた。
ラマン分光法によって鉱物の変質が確認され、同位体分析によって時間の経過とともに炭酸化プロセスが起こっていることが明らかになりました。
現代における自己治癒コンクリートの応用。
マシック氏によると、この研究結果は、ローマ人が生石灰を一定の大きさに粉砕し、火山灰と乾燥させて混合し、水を加えて結合剤を作ったことを示しているという。
研究者によると、この知識は現代のコンクリート生産に応用でき、先祖の知恵を証明するものとなるという。
現代のコンクリートは世界で最も人気のある建築材料の 1 つですが、耐久性があまり高くなく、わずか数十年で簡単に劣化してしまいます。
製造工程は環境に悪影響を与え、資源を消費し、温室効果ガスを排出します。コンクリートの耐久性を向上させることで、より持続可能なものになる可能性があります。
「火山物質の空隙が再結晶化によって埋められる様子は驚くべきもので、私たちはそれを再現したいと考えています。自己修復能力のある材料を求めているのです」とマシック氏は語った。
出典: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/khoa-hoc-da-ly-giai-vi-sao-be-tong-la-ma-ben-vung-gan-2000-nam-20251212000408505.htm
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