今天有一条喜欢建筑的人不该错过的新闻。
8月25日,北京工业大学桥梁工程安全与韧性全国重点实验室公布了一项研究:他们利用距今约2000年的古罗马混凝土样本,破解了这种材料"长寿密码"的一部分。成果近日发表在《科学》子刊上,由研究员朱效宏牵头,联合加州大学伯克利分校等机构完成。北京日报
核心发现用一句话概括:这两千年里,这些混凝土不只是在"硬扛"。
过去研究材料耐久性,大多在看材料如何随时间老化、开裂、腐蚀——时间是个单向的"衰减系数"。但这项研究发现,古罗马混凝土内部一直存在持续的矿化反应:材料中富含钙的组分,与环境中的二氧化碳和水缓慢反应,持续生成稳定的碳酸盐矿物。这些矿物逐渐沉积在孔隙和微裂隙里,填充空隙、增强连接。
朱效宏的比喻很贴切:这些矿物"就像遍布材料内部的天然补丁"。北京日报混凝土没有越活越脆,而是在悄悄变致密。它当年撑起的那些建筑——万神殿的穹顶、斗兽场的拱券、海港的防波堤——很多至今还站着。

不过先别急着相信标题里的"破解长寿密码",那是媒体说法。朱效宏自己说,这只是"帮助古罗马混凝土保持千年耐久的重要机制之一",不是唯一答案。北京日报通稿也没披露样本的具体出处和具体是哪本《科学》子刊。把它理解成"拼图又补上了一块重要的",比理解成"结案了"更准确。
那这块拼图为什么值得建筑爱好者花几分钟搞懂?因为"古罗马混凝土为什么耐久"这个问题,是被近十年的研究一步步拼出来的,而网上流传的版本大多停留在"他们往里面掺了火山灰和海水"。真实的进展比这有意思。
帮你理一条时间线:
2017年前后,多项研究聚焦"罗马海洋混凝土":渗入古罗马防波堤、码头的海水,与混凝土里的火山灰成分反应,在孔隙和裂缝里长出新的矿物晶体。罗马人的海工混凝土越泡海水越结实。知乎而现代混凝土泡海水,是被氯离子锈蚀钢筋、酥松开裂。
2023年,麻省理工领衔的团队分析了普里韦尔纳姆遗址的古罗马混凝土样本,关注到罗马混凝土里常见的白色"石灰团块"。它们曾被当成"搅拌不均匀的证据",其实是生石灰"热拌"工艺的产物:裂缝出现、雨水渗入时,这些团块优先溶解、反应、再结晶,相当于把裂缝重新"焊上"——一套在破损瞬间才启动的自愈合机制。
2025年,Cell Press期刊《iScience》发表的研究,开始讨论古罗马混凝土的可持续性。微博
这次北工大发表的研究补上的是:在普通环境里,持续近2000年的碳化矿化从未停止。"越老越致密"可能是这种材料的常态。
连起来你会发现:古罗马混凝土的长寿不靠单一秘方,而是一套"组合拳"——火山灰负责水硬性和初始强度,海水环境催化增强,石灰团块做"应急修补队",缓慢碳化做长达千年的"日常保养"。
把这一切体现得最淋漓尽致的建筑,就是罗马的万神殿。

哈德良皇帝时期重建完成(约公元125年),穹顶直径约43.3米,至今仍是世界上最大的无钢筋混凝土穹顶——没有一根钢筋,纯混凝土,站了1900年。小红书上有条收藏量很高的笔记,叫《万神殿,很多人其实都白看了》,"白看"通常指只看了那个圆洞。小红书
这次给你一套"材料视角"的三看法:
第一看"级配"。万神殿穹顶的骨料不是一种石头用到底:下部墙体用沉重坚硬的石材,往穹顶高处逐渐换成轻质的浮石和凝灰岩。古人没有结构计算软件,但用材料分级把减重"算"出来了。
第二看"挖空"。穹顶内表面五层凹格(coffer)不是装饰,每一格都是挖掉的重量;墙面上的壁龛同理。穹顶很重,但所有能削的重量都被设计削掉了。
第三看"它还活着"。结合这次北工大的研究:你头顶这块混凝土不是2000年前的死物。按这个机制,它内部至今可能仍在缓慢矿化,微裂缝在悄悄被填平。

你可能还想问:这是不是说古代技术更先进?
不是。不用急着厚古薄今。古罗马混凝土的早期强度远不如现代水泥——现代水泥28天就能达到设计强度,罗马混凝土强度增长慢得多;强度等级也比不上现代高强混凝土。它在罗马帝国衰落后逐渐退出主流,原因之一就是跟不上建造节奏。现代水泥的高早期强度,是工业化的刚需。
真正值得琢磨的是"时间预算"的差别:现代普通建筑的设计使用年限普遍按50年考虑,大型桥梁和重要结构通常以100年为目标;水泥熟料要1450℃左右煅烧,水泥行业的碳排放一直是工业排放大户。知乎而罗马混凝土的主要反应在相对低温下发生,还在千年碳化中持续吸收空气里的二氧化碳——这也是为什么它的"可持续性"如今被认真研究。
朱效宏说过,城市建筑发展不应只追求建得更快、更高、更强,也要思考如何让建筑和基础设施在漫长的时间里,保持安全、适应环境、延长寿命。北京日报这项研究的落点不是复刻罗马配方,而是让现代材料获得可控的"自我修补"能力——他的团队已经在做低碳水泥基材料的研究。

最后给三条实用信息:
去罗马的话:万神殿现在需要预约购票参观(常规票5欧)。尽量安排在正午前后,“天眼"的光柱最垂直。拍完照留五分钟,看看穹顶凹格和自下而上的石材变化——那是站了2000年的"材料样本展示墙”。
值得继续关注的信号:"自愈合混凝土"在海工、桥梁工程中的落地进展。"设计材料去利用环境作用"的思路离工程化还有几年,一旦有商业化进展,它会再次成为新闻。
一个可以拿去聊的点:下次有人说"古罗马混凝土两千年不倒,是因为掺了火山灰",你可以补一句——火山灰只是开场,海水、石灰团块、碳化各管一段。这个长寿故事是连续剧,不是单集电影。
一座2000年的穹顶能教给我们什么?大概是:真正的耐久,不是抵抗时间,而是和时间谈判。