近年后，罗马斗兽场和万神殿在地震、洪水和 事冲突中如何屹立不倒？
罗马斗兽场的石头和砂浆碗内，游客有足够的空间来想象超过50，人的咆哮人群，他们曾经涌向竞技场，参加从血腥的角斗士战斗到华丽的游行和战车比赛等活动。也被称为弗拉维安圆形剧场，该场地于公元80年盛大开幕，连续天的比赛和血腥，据说其中包括屠宰约9，只动物。椭圆形结构高四层，最宽处宽米，仍然是世界上 的圆形剧场。
万神殿建于大 0年后，拥有一个令人费解的圆顶，横跨43米的空气，并在其顶点处形成一个瞳孔状的圆形窗户，称为眼球，自然光充满内部。万神殿这个名字结合了希腊语中的"所有"和"神"，暗示着一种宗教功能，但一些历史学家认为这座纪念碑主要是为了向罗马皇帝致敬而建造的。尽管经历了时间的蹂躏，标志性的半球仍然完好无损，仍然是世界上 的未加固的混凝土圆顶。
当谈到建造大型建筑时，罗马人清楚地知道他们在做什么。在建造近年后，这两座巨大且技术上令人震惊的建筑经受住了地震，洪水和 事冲突，长期超过催生它们的帝国，并成为罗马文化在全球的持久影响的物理体现。
但是，古罗马在很久以前是如何实现如此具有纪念意义的，持久的建筑的呢？
工程师和材料科学家今天仍在研究罗马结构，他们说秘诀是巧妙的设计与混凝土的创新配方的结合，混凝土是一种极其耐用和适应性强的材料，至今仍在全世界使用。虽然罗马人没有发明混凝土，但他们确实提高了用混凝土建造的标准。
浇筑混凝土使罗马建筑师能够实现他们所能想象的几乎任何形状，仅受限于他们建造塑造岩石泥浆所需的木制形式的能力。但是，作为罗马建筑标志的拱门，拱顶和圆顶不仅仅是花哨的飞行。
神殿拥有世界上 的未加固混凝土穹顶，证明了罗马建筑技术的优越性
罗马帝国建筑环境的 表现形式以"工程方法"面对现代游客，纽约罗切斯特大学机械工程师说。"罗马人进行了复杂的分析，使他们产生了这些设计，然后通过极其仔细的施工过程进行了表达。
将这些设计结合在一起的混凝土也是 的，并且经过深思熟虑。罗马混凝土使用的配方与现代混凝土不同，研究这种古老材料的研究人员表示，其成分似乎赋予了这种材料惊人的抗降解性。
今天，大多数混凝土由 盐水泥组成-硅砂，石灰石，粘土，白垩和其他矿物质的组合，在°C左右烘烤并粉碎成细粉-以及称为骨料的岩石或沙子碎片。将岩石骨料（从沙子到砾石再到小块石头）与水泥混合，使产生的混凝土更坚固并节省水泥。 ，在混凝土混合物中加入水会在水泥中引发化学反应，将这些元素结合在一起。在大多数情况下，现代混凝土中的骨料经过精心挑选，以尽可能具有化学惰性。这个想法是避免任何不需要的化学反应，一旦这个初始反应结束，因为任何额外的反应通常会开裂或以其他方式削弱混凝土。
另一方面，罗马混凝土是由烘烤和破碎的石灰制成的生石灰的简单混合物，最重要的是，各种类型的火山岩骨料，这些骨灰在罗马周边地区非常丰富。与现代混凝土中使用的骨料相比，罗马人使用的这些火山材料具有高度的反应性，并且由此产生的混凝土在首次硬化后的几个世纪内仍然具有化学活性。
"如今的波特兰水泥并不意味着化学变化，如果它们发生变化，通常会产生不良影响，"犹他大学地质学家玛丽杰克逊说，她几十年来一直在研究罗马混凝土。"罗马人希望他们的混凝土做出反应。他们选择了一种聚合体，随着时间的推移，它将继续参与具体过程。
与现代混凝土相比，这种持续的反应性使罗马混凝土随着时间的推移变得更强。这些长期的化学反应可以加强骨料和结合水泥之间经常形成的小裂缝，并防止它们传播得更远。这种再生能力，由反应性火山矿物实现，使罗马混凝土具有巨大的耐久能力。
现代混凝土建筑可能需要持续年的维护，但一些罗马结构已经存活了1年或更长时间，基本上没有帮助。
"当然，我们今天可以生产出具有更大抗拉强度的混凝土，但那又如何？"Perucchio说。"现代混凝土建筑可能会持续年，但一些罗马结构已经存活了1年或更长时间，基本上没有帮助。
眼眶的工程奇迹让万神殿的内部充满了自然光
尽管研究人员多年来一直怀疑是火山矿物的添加赋予了罗马混凝土的持久力，但直到年，杰克逊和其他人才揭示了所涉及的精确化学成分。在他们的研究中，他们根据罗马图拉真市场建设中使用的混凝土混合物测试了混凝土混合物，并观察到在火山岩块和将混合物固定在一起的水泥之间的所谓"界面带"中，一种称为strtlingite的矿物的板状晶体的生长。研究人员写道，这些晶体用于加强这些界面区域，这些界面区域通常是用波特兰水泥制成的混凝土中最薄弱的环节，使罗马混凝土更耐开裂。
最近，杰克逊和其他人于年秋季发表的一项新研究表明，结晶性锰矿并不是古代混凝土持续反应性的 副产品，这种反应性使其保持强势。该团队研究了一个名为CaeciliaMetella的罗马贵族妇女的21米高的圆柱形坟墓的混凝土样本，该坟墓建于公元前30年左右，靠近一条名为AppianWay的古罗马道路。事实证明，这种混凝土是用火山岩制成的，火山岩含有大量富含钾的矿物，称为亮绿岩。
在坟墓建造后的年中，雨水和地下水渗入坟墓的墙壁并溶解了亮绿石，将其钾释放到混凝土中。在现代混凝土中，被钾淹没会产生膨胀的凝胶并导致开裂和变质。
但杰克逊和她的同事们发现，罗马混凝土中的反应性火山矿物促进了不同的结果。溶解的钾最终重新配置了形成硬化混凝土骨架的化学"胶水"，尽管所含的锰矿比团队在图拉真市场混凝土中观察到的要少得多，但仍保持并增强了材料的强度。
至于为什么罗马混凝土的寿命在这两种情况下似乎略有不同，在美国麻省理工学院（MIT）完成博士学位时从事这项研究的琳达·西摩（LindaSeymour）表示，部分原因是"这些结构经历了不同的环境，然后导致了不同的化学过程"。西摩说，这些差异也可以通过"罗马人使用的骨料的不同化学成分来解释-但共同点是这种持续的反应性，导致混凝土随着时间的推移进行无害的重新配置"。