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古羅馬混凝土千年不壞!MIT破解自愈秘密

古羅馬建築師在沒有現代化學的情況下,創造出了延續千年的混凝土結構,麻省理工學院(MIT)副教授馬西奇(Admir Masic)花了整個學術生涯研究這個謎題,最終找到答案,並於2021年攜手義大利創業家薩巴蒂尼(Paolo Sabatini)共同創辦DMAT,將這項古代技術帶入現代建築產業。

裂縫自愈羅馬混凝土的秘密

麻省理工校訊(MIT News)19日報導,馬西奇的研究團隊透過新式化學分析技術,解析古代混凝土的微觀結構,並赴龐貝等保存完好的古羅馬遺址進行田野研究。2023年發表於學術期刊的論文揭示關鍵機制:古羅馬混凝土出現裂縫時,其中富含鈣質的石灰顆粒會溶解並重新結晶,自動填補裂縫,賦予材料自我修復的能力。

研究團隊依這個機制,開發出刻意保留石灰顆粒的新型混凝土配方,展開了為期長達一年的測試,證實這樣的配方在力學性能與耐久性上均有顯著提升。

真正走向市場

DMAT以這項MIT研究為基礎,進一步自主開發大量專有技術,並且成功取得歐盟安全與性能認證。公司目前以添加劑形式向市場供貨,可混入混凝土與砂漿使用,適用對象涵蓋開發商與混凝土製造商,近期也推出袋裝即用砂漿產品線,用於結構修復。

DMAT的混凝土已用於義大利與瑞士的地下水槽、道路隔離墩與路面等工程,計劃近期進軍美國市場。

現有的自愈混凝土技術多採用細菌或聚合物添加劑,成本較高且業界接受度較低。DMAT的核心競爭力,在於以業界熟悉的材料實現自愈效果,且不需要改變現有的混凝土生產流程。

薩巴蒂尼擔任執行長,他強調,「我們將混凝土視為一個生態系統,材料要被採用,必須同時考量運輸、價格與認證,設計出符合現有產業生態的解決方案。」

從實驗室到工地

馬西奇指出,DMAT的混凝土添加劑可將結構壽命延長50%,同時將CO2排放量降至傳統混凝土的40%。混凝土目前是全球產量最大的建築材料,約占全球CO2排放量的5至8%,改善其環境足跡具有重大意義。

「這種材料有機會成為產業標準,而且不需要業者改變現有的作業方式,」馬西奇說,「它沒有引入任何不確定性,因為背後是已經過數千年驗證的古羅馬技術。藉由應用過去的智慧,我們正在為現代混凝土產業開創更好的未來。」

(X截圖)

古羅馬廣場一隅(達志/ShutterStock)

責任編輯: 寧成月  來源:中時新聞網 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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