Masic实验室的博士生Linda Seymour研究了混凝土的微观结构 。 “我们使用的每一种工具都为砂浆的制作过程提供了线索 。 ”Seymour提到 ， 扫描电子显微镜（SEM）显示了砂浆砌块在微米级的微观结构 ， 能量色散X射线光谱分析（EDS）显示了构成这些组成部分的元素 。
研究分析显示 ， 在Caecilia Metella墓穴的厚混凝土墙中 ， 一种含有火山熔岩的砂浆将大块的砖块和熔岩聚集物结合在一起 。 它与120年后修建的另一古罗马时代的遗迹图拉真市场使用的砂浆相似 。 图拉真砂浆的黏合剂由一种叫做C-A-S-H结合相(钙-铝-硅酸盐-水合物)的砌块组成 ， 还有一种叫做str?tlingite的矿物晶体 。
但罗马人用于Caecilia Metella墓穴的砂浆的火山熔岩中富含钾 。 几个世纪以来 ， 雨水和地下水渗入坟墓的墙壁 ， 溶解了白榴石 ， 释放出钾到砂浆中 。 在现代混凝土中 ， 大量的钾会产生膨胀的凝胶 ， 这会导致微裂并最终破坏结构 。 然而 ， 在Caecilia Metella墓穴中 ， 钾溶解并重新配置了C-A-S-H结合相 。
Jackson说 ， 经过上述重塑“显然在混凝土中产生了坚固的内聚成分” 。 在这些结构中 ， 不像图拉真市场 ， 几乎没有形成str?tlingite 。 负责这座墓穴的考古学家Stefano Roascio指出 ， 这项研究对理解其他使用Pozzolane Rosse骨料的古代混凝土结构有很大的意义 。
“任何混凝土的骨料和砂浆之间的界面是结构耐久性的基础 。 ”Masic说 ， “在现代混凝土中 ， 形成膨胀凝胶的碱硅反应可能会破坏即使是最硬化的混凝土的界面 。 ”所谓的碱硅反应也叫碱骨料反应（ASR） ， 是指当水泥的碱性过强时 ， 骨料中的活性硅成分(SiO2)与碱发生反应生成硅酸盐 ， 引起混凝土的不均匀膨胀 ， 导致开裂破坏 。
【墓穴|混凝土建筑如何经久不裂？屹立了2050年的罗马古墓有线索】“事实证明 ， Caecilia Metella古墓的古罗马混凝土界面是通过长期的重塑而不断演变的 。 ”Masic说 ， “这些改造过程加强了界面区域 ， 可能有助于提高机械性能和抵抗古代材料的破坏 。 ”
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