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資料圖：日本濱岡核電站（來自：維基 / CC BY-SA 3.0）

作為對比，經歷瞭 2000 多年的考驗的意大利海洋屏障，至今仍屹立不倒。最近的一項研究，為我們揭開瞭這一現象的神秘面紗。

研究人員指出，古羅馬混凝土在原始成分包含瞭可在鹽水滲入時被溶解的火山灰，進而形成某種鋁土礦（aluminous tobermorite），這種獨特的配方可讓混凝土越用越結實。

遺憾的是，盡管這一成分聽起來像是增強水泥強度的完美添加劑，但實際操作的難度卻相當之高。

制造這種晶體，需要在實驗室中達成 70℃（158℉）以上的溫度，這一條件會削弱混凝土本身的強度。

換到野外，似乎某些其它類型的化學過程、能夠在較低的溫度條件下生成礦物並增強混凝土的結構。

此前，我們已在古羅馬時代的海堤上發現瞭這一事實。現在，名古屋大學的研究人員又在核電廠的墻壁上見證瞭這一過程。

研究配圖（來自：ScienceDirect）

據悉，研究人員從厚混凝土墻和日本濱岡核電站 1 號機組的一塊平板上進行瞭取樣。該裝置在 1976 ~ 2009 年間持續全功率運行瞭 16.5 年，使墻壁一直暴露在 40~55 ℃（104~131℉）的環境下。

出人意料的是，樣品中同樣檢出瞭 aluminous tobermorite 。通過測算，研究團隊認為混凝土墻壁的強度，較較早初期提升瞭三倍以上。

研究通訊記者 Ippei Maruyama 表示：“我們發現這種反應的方式與古羅馬時代的混凝土類似，能夠極大地增強發電廠墻壁的強度”。

（圖自：Nagoya University）

仔細檢查後，研究團隊在墻體中檢出瞭有保留的水分，其與混凝土中的矽酸鹽等礦物發生瞭反應，提升瞭墻體的堿含量、同時有更多的矽鋁離子可用於反應，最終形成獨特的結構。

展望未來，研究人員希望這項發現能夠改善混凝土配方，讓我們盡快用上更堅固、環保、持久的混凝土建築。

有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《材料與設計》（Materials & Design）期刊上。

原標題為《Long-term use of modern Portland cement concrete: The impact of Al-tobermorite formation》。