羅馬混凝土常被譽為一項重大的工程成就，讓這個帝國的宏偉結構得以屹立兩千年。當時羅馬建築師所建造的許多建築、橋樑和水道至今仍在運行。最近，在一個保存完好的龐貝建築工地上，科學家們揭示了這種傳奇耐久性的長期秘訣。MIT 副教授 Admir Masic 領導的研究團隊描述了他們如何打開這個建築工地的「時間膠囊」，並發現一堆可供牆壁使用的材料。他表示：「透過這篇論文，我們想要清楚地定義一項技術，並將其與公元 79 年的羅馬時期聯繫起來。」
研究團隊揭示了羅馬的熱混合技術。在熱混合過程中，石灰碎片、火山灰及其他乾性材料在加入水之前先進行混合，這會產生熱量。混合過程中產生的高溫將高反應性的石灰以微小的、類似礫石的顆粒形式困在混凝土中。隨著數千年後不可避免的裂縫形成，這些石灰顆粒隨之溶解，主動填補並修復損壞。
在這項新研究中，Masic 的團隊分析了一個在公元 79 年維蘇威火山噴發後發掘的精美保存的古代建築工地。該研究涉及對不同建設階段的樣本進行分析，包括預混的原材料、正在建造的牆壁、完成的牆壁（支撐和結構）以及用於修補的砂漿。龐貝建築工地提供了最明確的證據，證明羅馬人確實使用了熱混合技術來製作混凝土。該工地的混凝土樣本中含有特徵性的自我修復石灰顆粒，團隊還在一堆原材料中發現了完整的生石灰碎片，這確認了熱混合過程的關鍵第一步。
Masic 指出：「這些結果揭示了羅馬人是如何準備他們的結合材料，首先將煅燒石灰石（生石灰）研磨到一定大小，再與火山灰乾混，然後最終加入水以創建一種水泥基質。」該工地還提供了有關火山灰本身的豐富信息。火山灰顆粒在與混凝土內部環境互動的過程中，會產生新的礦物沉積，進一步增強材料的強度。
這一過程顯著提升了混凝土的長期強度及其在宏偉羅馬結構建成多年後的自我修復能力。Masic 強調：「這種材料可以在數千年後自我修復，它是反應性且高度動態的。它經受住了地震和火山的考驗，甚至在海底也能存活，並抵抗外界元素的侵蝕。」
隨著全球建築行業面臨對更可持續、耐用材料的需求，羅馬的秘訣為當代建築提供了一個藍圖。Masic 所屬的公司 DMAT 正在努力將這些古老的教訓轉化為現代混凝土解決方案。他表示：「這是相關的，因為羅馬水泥是耐用的，它能自我修復，並且是一個動態系統。我們希望材料能夠自我再生。」這種熱混合方法也從根本上挑戰了由著名羅馬建築師維特魯威所奠定的建築理論基礎。
該研究的結果已於 12 月 9 日發表在《Nature Communications》期刊上。
