古代ローマのコンクリートがどのように時の試練に耐えたかを学びましょう

ワシントン（ロイター） – 古代ローマ人は優秀なエンジニアであり建設業者であり、ローマのドーム型パンテオンのように現代までほとんど無傷で生き残ったものを含む、見事な一連の壮大な建造物を作成しました.

ローマ人にとって不可欠な材料は、彼らが開発したコンクリートの形であり、その正確な組成と特性は謎のままでしたが、驚くべき耐久性と寿命で知られています. 新しい研究は、このパズルの解決に向けて大きく前進し、研究者によると、この古代の驚異の複製バージョンの現代的な使用への道を開く可能性があります.

ローマのコンクリートは紀元前 3 世紀に導入され、革命的であることが証明されました。 opus caementicium とも呼ばれ、その 3 つの主な成分は石灰、火山灰、水です。 それは、ローマ人が神殿、公衆浴場、その他の大きな建物、水道橋、橋など、歴史のその時点で作られたものとは異なる建造物を建てるのに役立ちました. コンクリートは水中で硬化するため、港や防波堤の建設にも欠かせませんでした。

これらの構造物の多くは 2000 年もの間耐えてきましたが、現代のコンクリート構造物は数年または数十年で崩壊することがあります。

研究者たちは、ローマの南にあるイタリアの古代都市プリヴェルヌムの壁からコンクリートの精巧な調査を行いました。 彼らは、ひび割れや気孔を化学的に修復する自己修復特性をコンクリートに与える、予想外の製造戦略を解読しました。

マサチューセッツ工科大学は、「新しい結果は、古代ローマのコンクリートの自己修復と寿命の基礎が、ローマ人が原材料を混合する方法、特に火山灰以外の混合の重要な成分である石灰をどのように使用したかである可能性があることを示しています」と述べています。 Science Advances 誌に掲載された研究を率いた土木および環境工学教授の Admir Masic 氏は、次のように述べています。

「これは、ローマに着想を得た戦略を通じて、現代のコンクリートの持続可能性を改善するための重要な次のステップです。 自己修復に関連する古代ローマの迫撃砲の機能の一部を現代の類似物に変換することができ、大きな成功を収めました」と Masic 氏は付け加えました。

石灰は、石灰岩を加熱してできた酸化カルシウムからなる白色の苛性粉末状の物質です。

ローマ時代のコンクリートには、コンクリートに使用された石灰の残骸である「ライム クラスト」と呼ばれる白い小片が含まれています。 研究者によると、これらの特徴は、水と反応してモルタル混合物を加熱し、他の方法では発生しない有益な化学作用を促進する生石灰と呼ばれる石灰変種を使用する「ホットミキシング」と呼ばれるプロセスから生じたようです.

専門家は、ローマ時代のコンクリートの耐久性は、ナポリ湾のポッツオーリ地域からの火山灰という別の重要な成分に由来すると長い間信じていました。 一部の人々は、現代のコンクリートにはない石灰塊を、ずさんな準備または低品質の材料の偶発的な副産物と見なしました. この研究は、それらが自己治癒に役立つことを確認しました。

「基本的には、コンクリートにひびが入ると、水や湿気が入り込み、ひびが広がり、構造全体に広がります。 石灰塊は水の浸入で溶解し、再結晶化して亀裂を修復するカルシウム イオンを提供します。 さらに、カルシウムイオンは火山成分と反応して構造を強化することができます.

西暦 2 世紀にさかのぼるパンテオンは、レンガに面した円形のコンクリートの建物で、世界最大かつ最古の無筋コンクリートのドームを誇っています。 西暦 1 世紀にさかのぼる巨大なローマのコロッセオも、コンクリートなしでは不可能だったでしょう。

「ローマ人は偉大な技術者でした。 彼らの建造物の多くを今でも歩き回ることができるという事実は、その証拠です。 MIT の博士課程の学生として研究に取り組み、現在はエンジニアリング会社 SGH のプロジェクト コンサルタントである、研究の筆頭著者である Linda Seymour 氏は、次のように述べています。

「ローマ人は精通しており、場所や構造の種類などの無数の要因に基づいて材料を適応させました」とシーモアは付け加えました.

Masic は、米国とイタリアに拠点を置く DMAT という会社の共同設立者であり、古代ローマ版に着想を得たコンクリートを商品化しています。