古罗马混凝土用于建造帝国各地渡槽、桥梁和建筑物,已有两千多年历史。在发表于《iScience》的一项研究中,研究人员探究恢复使用罗马混凝土能否提高现代混凝土生产的可持续性。

建筑行业脱碳竞争激烈,生产更具可持续性的混凝土仍是重要挑战。现代混凝土生产造成空气污染,约占全球人为二氧化碳排放量的8%,占全球能源总需求的3%。此前研究显示罗马混凝土可能更具可持续性,研究人员遂决定验证这一假设。
古罗马和现代混凝土关键原料都是石灰石,加热分解后产生二氧化碳和氧化钙,可与其他物质结合形成粘合混凝土的糊状物。罗马人将当地岩石、火山碎屑和回收瓦砾加入混凝土,现代混凝土则由水泥与沙子和砾石混合制成。
为比较二者可持续性,研究人员使用模型估算原材料用量及二氧化碳和空气污染物产生量。由于罗马混凝土制作方法不统一,他们比较了多种古代配方,还对比了古代和现代生产技术的可持续性,以及不同能源的使用情况。
结果令人惊讶,生产每单位体积罗马混凝土产生的二氧化碳排放量与现代混凝土配方相同,某些情况下甚至更多。哥伦比亚北方大学作家兼工程师丹妮拉·马丁内斯称,采用罗马配方和现有技术可能不会大幅减少排放或能源需求,使用生物质等替代燃料烧窑可能更有效实现现代水泥生产脱碳。
不过,研究人员估计,无论使用何种燃料,罗马混凝土生产都能降低氮氧化物和硫氧化物等有害人体健康空气污染物的排放,减排幅度在11%至98%,可再生能源减排效果最显著。
罗马混凝土除对人体危害较小外,还被认为更耐用,对于道路等高使用率应用,可能是更具可持续性的选择。美国加州大学戴维斯分校作家兼工程师萨比·米勒表示,更耐用的混凝土若能延长使用时间、减少新材料制造需求,就有可能减少环境影响。
但这种比较存在困难,现代混凝土仅生产200年,且古罗马建筑未使用钢筋增加强度。美国加州大学伯克利分校作家兼工程师保罗·蒙特罗称,钢筋腐蚀是混凝土损坏主因,比较时应格外谨慎。
未来,研究人员计划开展更深入分析,比较罗马混凝土和现代混凝土在不同情况下的性能和寿命。马丁内斯表示,可将罗马人策略与现代创新理念结合,创造更可持续的建筑环境。
更多信息:古罗马混凝土的可持续性如何?,iScience (2025)。
















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