混凝土的故事是如此古老，以至于我们甚至不知道它何时何地开始。这是一个关于发现、实验和神秘的故事。皇帝和国王因建造巨大的混凝土结构而成为传奇，其中一些对今天的工程师来说仍然是个谜。许多历史上最熟练的建筑师从灰色建筑材料的板中找到了灵感。普通的瓦工推进了这项技术，而骗子在混凝土配方的开发中发挥了至关重要的作用。
今天，世界上到处都是混凝土，从道路和人行道到桥梁和水坝。这个词本身已成为真实和有形事物的同义词。把你的手印压在人行道上，并在历史上签下你的名字。这就是混凝土的故事。
第一个水泥——也许是混凝土？
让我们在这里解决这个问题：水泥和混凝土不是一回事。水泥是粉状石灰石和粘土的混合物，与水、沙子和砾石一起是混凝土的一种成分。水泥的发展使混凝土的发明成为可能，要追溯水泥的历史，我们必须追溯其成分的用途。
已知最早在建筑物中使用石灰石的时间可以追溯到大约12,年前。它是在现代土耳其的哥贝克力石阵中发现的。这座历史悠久的寺庙表明，也许人类从游牧到文明的转变不是由农业引发的，而是由在伟大的建筑中聚集和崇拜的愿望引起的。石灰石构成了哥贝克力石阵的雕刻T形柱子。
在这种结构与罗马时代令人惊叹的混凝土之间经过的数千年中，世界各地的文化开发了更好的建筑材料，其中一些您可能将其视为一种原型混凝土。例如，最近考古学家质疑在埃及金字塔中是否可以找到早期形式的混凝土。该假设认为，埃及人可能并非每金字塔的积木，但是金字塔顶部的块可以在模具中浇铸，就像我们今天将混凝土倒入模具中以赋予其形状一样。然而，大多数考古学家认为，没有证据表明任何砖块是由混凝土等人造材料制成的。相反，人们普遍认为它们是由石灰石制成的，石灰石也可能天然含有粘土。
也没有证据表明希腊人使用了混凝土。然而，根据罗伯特·库尔兰(RobertCourland)的著作《混凝土星球：世界上最常见人造材料的奇异而迷人的故事》(ConcretePlanet:TheStrangeandFascinatingStoryoftheWorld’sMostCommonMan-MadeMaterial)，克里特岛的米诺斯人确实使用人造建筑材料建造地板、地基和下水道。这种米诺斯材料可能不是我们今天所知的混凝土，但它是一种类似的混合物。粘土是主要成分，还使用了今天称为火山灰的火山灰。
火山灰源自意大利的波佐利，它是维苏威火山的所在地，公元79年，维苏威火山的喷发摧毁了罗马城市庞贝城。覆盖这座古城并及时冻结其公民的火山灰也帮助罗马人创造了世界上第一个已知的混凝土——这是人类有史以来见过的最坚固的混凝土。
罗马
罗马与混凝土之间的联系如此紧密，以至于我们甚至从它们中取了“混凝土”这个名字。它源自拉丁语concretus，意思是“共同成长”，就像混凝土的成分混合形成坚固的积木一样。但是罗马人并没有将他们的混凝土称为“concretus”。事实上，他们误导性地称他们的具体caementis，意思是“岩石的东西”。Caementis当然是给我们“水泥”的词。
古罗马人以与我们今天几乎相同的方式制造混凝土。他们将石灰石与水混合制成水泥。为了使混合物变稠，他们添加了火山灰、磨碎的岩石和沙子。在半液化状态下，将混合物倒入木雕模具中，制成光滑、坚固的混凝土块。
罗马人使用混凝土建造坡道、梯田和道路。将混合物倒入模具中，罗马人可以建造拱顶、圆顶和帝国大渡槽的拱门。到公元前2世纪，罗马人开始用混凝土建造墙壁并用砖砌体对其进行涂层，他们这样做有两个原因。首先，古罗马人更喜欢砖的美学，而不是朴素的混凝土的灰色板。其次，在公元64年的罗马大火摧毁了该市14个区中的10个区之后，混凝土被证明是耐火的——尽管不耐火。外砖在这方面有所帮助。
让罗马混凝土如此令人印象深刻的是它能够承受严重的风化，在地震中幸存下来，并能抵御海浪的冲击。考虑一下罗马最早的伟大工程之一。
混凝土在帝国内的崛起始于以色列凯撒利亚的塞巴斯托斯港的大胆工程壮举。这一年是公元前23年，当时混凝土仍然是一种未经证实的材料。犹地亚的希律王的土地是罗马帝国的领土，他想改善他王国的经济。有什么比在地中海沿岸建造港口更好的方法呢？这是对混凝土弹性的完美测试。
港口的建设耗时八年。结果是世界上最大的港口之一，仅次于埃及的亚历山大港。码头和海堤是由纯混凝土制成的，很可能是用起重机降入水中的。潜水员屏住呼吸进入地中海调整结构的位置。一旦正确对齐，每块沉重的混凝土都会被夯实。凯撒利亚城在港口建成五年后竣工，繁荣的港口为希律王赢得了“大希律”的称号。
2多年后，混凝土港口仍然完好无损。你只是从陆地上看不到它。塞巴斯托斯港直接建在断层上。每隔几个世纪就会发生一次地震，导致码头和海堤慢慢淹没在地中海之下。但塞巴斯托斯港仅仅是个开始。罗马人将继续建造世界上一些最著名的混凝土结构。
罗马混凝土的顶峰
在公元64年的大火和四年后尼禄皇帝去世后，罗马爆发了内战。胜利者是弗拉维乌斯·维斯帕先(FlaviusVespasianus)将军，更为人所知的是维斯帕先(Vespasian)。成为皇帝后，他着手建造世界上最大的剧院。他将其称为弗拉维安圆形剧场（FlavianAmpitheater），可容纳50,多名观众，从每个座位都可以看到赛事的全貌。这是世界上第一个体育场。今天我们称它为斗兽场。
罗马斗兽场为椭圆形结构，长英尺，高英尺，基地面积约6英亩。它有80个入口，其中四个是贵宾入口，一个是皇帝入口。罗马斗兽场于1,年前竣工，如今它已成为罗马帝国经久不衰的象征之一——更确切地说，它证明了罗马混凝土的耐用性。
然而，罗马斗兽场并非完全由混凝土制成。整个竞技场中随处可见大量不成比例的砖块和混凝土。据ConcretePlanet称，对混凝土数量的估计范围很广，从6,公吨到,公吨不等。然而，大约80%的混凝土用于地基，因此有理由认为6,公吨大大低于估计值。但很难说是肯定的。在经历了两千年来的颠簸、瘀伤、地震和雷击之后，我们今天只剩下原始建筑的三分之一左右。
然而，罗马最原始的古代混凝土结构不是为人民建造的，而是为众神建造的。年后，万神殿依旧坚固。建造罗马大神庙的工程师远远领先于他们的时代——甚至可能领先于我们这个时代。
万神殿是哈德良皇帝的心血结晶。哈德良一直对建筑很着迷，当他在公元年成为皇帝时，他想建造帝国最宏伟的建筑，作为对众神的见证。他会用世界上见过的最大的圆顶来做这件事。
这是一个冒险的企业。万神殿的圆顶将跨越英尺。它的宽度和高度是有史以来任何穹顶的两倍。混凝土被倒入一个弯曲的木制模具中，一个完美的半球体，支撑在脚手架上。脚手架拆除后，仅靠墙就必须承受巨大的混凝土屋顶的压力，即使圆顶中心著名的圆孔减轻了一些负荷，这也是巨大的压力。
罗马工程师建造的混凝土墙非常厚，并在内部和外部用砖覆盖。在内部，砖块被铺设以建造缓解拱门，以消除墙壁的压力。八个桶形拱顶也减轻了压力，为信徒们创造了一个可以站在众神雕像前的嵌入画廊。沿着建筑物的外部周边在地面上放置了一层额外的砖块。
换句话说，墙壁得到了极大的加固，令人难以置信的是，圆顶却没有。今天的工程师不敢建造这么大的未经加固的圆顶。使用当今混凝土的这种结构将始终处于倒塌的危险之中。
那么，哈德良和他的工程师是如何做到的呢？他们修补了具体的食谱。圆顶包含比岩石多一点的火山灰，使其稍微轻一些，而墙壁包含更多的岩石骨料，使其既沉重又坚固。
但直到今天，我们仍然不知道万神殿的所有秘密。现存关于罗马混凝土的最全面的文本是维特鲁威的《论建筑》。然而，该卷比万神殿的建造早了大约年。当西罗马帝国在公元年正式垮台时，万神殿混凝土的配方就被历史遗忘了。