地球是個極為活躍的星球，表面因板塊構(gòu)造、水蝕風(fēng)化及生物塑造等作用而隨時變化。

如果人類在某一天消失，我們留下的輝煌建筑可能數(shù)百年內(nèi)就會完全倒塌，尤其是大量使用波特蘭水泥建造的現(xiàn)代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有的甚至可能連100年的時間都扛不住。

這是因?yàn)殇摻羁赡軙P蝕，混凝土也會受到各種侵蝕，久而久之導(dǎo)致強(qiáng)度降低，最終結(jié)構(gòu)損壞轟然坍塌。

然而日本名古屋大學(xué)的研究人員，卻在一座廢棄的核電站里發(fā)現(xiàn)了一個令人驚訝的現(xiàn)象，那里的混凝土結(jié)構(gòu)不但強(qiáng)度沒有降低，反而比原來更堅(jiān)固了，超過了原來的3倍多，是潛在抗壓強(qiáng)度的兩倍，這究竟是怎么回事呢?

這座核電站是日本的濱岡核電站，從1976年建成后一直運(yùn)行到2009年，之后退役被廢棄。在廢棄多年以后，科學(xué)家們前年打開了這座核電站，檢查了該核電站厚厚的混凝土墻壁，研究人員吃驚地發(fā)現(xiàn)，這些墻壁的強(qiáng)度竟然大大提高了。

進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，這些混凝土墻內(nèi)出現(xiàn)了一種罕見的物質(zhì)鋁托貝莫來石，這是一種硅鋁酸鹽，由混凝土混合物中的礦物和水在中高溫度下形成。

此前科學(xué)家們就已發(fā)現(xiàn)，公元1世紀(jì)的古羅馬時期，意大利及歐洲其它國家就在用水泥建造港口等建筑結(jié)構(gòu)。這些堤岸在歷經(jīng)2000年的海浪沖刷后，依然堅(jiān)強(qiáng)地屹立在港口，不但沒有毀損，反而益發(fā)堅(jiān)固，科學(xué)家們曾經(jīng)也是百思不得其解，直到2017年才由美國科學(xué)家揭開了秘密。

原來古羅馬水泥是用火山灰、石灰、海水和塊狀火山巖石混合而成，里面含有金屬鋁的成分，使其硬度和彈性都得到了顯著加強(qiáng)。長時間浸泡在海水中之后，混凝土中的火山巖和玻璃會被慢慢溶解，和另一種硅酸鹽礦物鈣十字沸石發(fā)生反應(yīng)，生成新的鋁硅酸鹽，就像原來的鋁托貝莫來石在逐漸長大，把堤壩上隨著時間出現(xiàn)的裂縫重新填上，結(jié)構(gòu)也就變得越來越強(qiáng)了。

所以混凝土在海水中強(qiáng)度提高的關(guān)鍵就在鋁托貝莫來石。但日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，要將鋁托貝莫來石直接摻入現(xiàn)代混凝土非常困難，在實(shí)驗(yàn)室中需要70度以上的溫度才能生成這種物質(zhì);然而太高的溫度又會導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低，因而混凝土的溫度又需要限制在65度以下。

這就造成了一個矛盾，而古羅馬的混凝土和日本核電站的混凝土墻又是怎么做到的呢?

日本科學(xué)家進(jìn)一步的研究后發(fā)現(xiàn)，廢棄核反應(yīng)堆的混凝土墻壁在核電站運(yùn)行期間，一直保持了水分并維持40-55℃的溫度，時間長達(dá)16.5年，增加了硅和鋁離子的利用率及墻壁的堿含量，最終導(dǎo)致鋁托貝莫來石的形成，和古羅馬混凝土一樣強(qiáng)度得到了大幅度的提升。

看來人類做不到的事情，大自然利用時間反而輕易做到了;現(xiàn)代人做不到的事，古代人反而無心插柳，不費(fèi)吹灰之力，這究竟算怎么一回事呢?不要幾千年后地球上人類滅絕了，外星人跑來一看，只有古羅馬的混凝土還在，就以為地球文明只發(fā)展到公元1世紀(jì)牛耕時代就滅絕了，說起來就有點(diǎn)尷尬了啊。

日本科學(xué)家正在對此進(jìn)行研究，希望找到短時間內(nèi)提高混凝土強(qiáng)度的方法，不要再讓大自然自己一個勁兒在那里臭美了。

這項(xiàng)研究發(fā)表在2020年11月5日《材料與設(shè)計(jì)》雜志上。