碳酸鈣最重要的用途是水泥原料。70%~80%的石灰岩與20%~30%的黏土、石英、氧化鐵混合物混合,用球磨機徹底粉碎混合,經1 450℃高溫煆燒之後,碳酸鈣變為二氧化碳(CO2)與氧化鈣(CaO),前述混合物燒結成塊,再次徹底粉碎燒結塊後,便得到水泥。水泥加水後靜置一定時間後,鈣離子與矽離子組成網狀共價鍵結構,這就是水泥的硬化過程。為提高水泥硬化後的強度,可在加水攪拌時添加砂礫或細沙,最終獲得硬度更高的混凝土。
水泥可以塑造成任何形狀,凝固後如同岩石一般堅硬,是一種極為理想的建築材料。其實,水泥這種劃時代的產物大約在9 000年前的舊石器時代就已經問世,可見史前時代也不缺天才發明家。埃及金字塔上能看到水泥的身影,中國在5 000年前也開始使用水泥。但是,最擅長利用水泥的民族莫過於古羅馬人。
據說,公元前753年在意大利半島立國的古羅馬人,突破重重險阻終於控製了地中海,並將古羅馬文化發揚光大。無論是人種的體格還是所處的地理位置,古羅馬人都不具有優勢,但是他們在無數次戰爭中獲勝,保護帝國屹立千年而不倒,真可謂世界曆史中的奇跡。支撐起古羅馬帝國的並非特殊之物,而是古羅馬人在道路、水道、各種建築物等社會基礎設施建設方麵的工程能力。
正如“條條大路通羅馬”這句諺語所描述的,古羅馬的交通極為發達,街道的總長約15萬千米,幾乎可以繞地球赤道四周。2 000年後的今天,我們依舊可以目睹古羅馬時代的道路遺跡,甚至有部分古羅馬道路成了今天的機動車道,其牢固程度令人咋舌。
一條標準的古羅馬街道寬度至少為4米,容得下兩輛馬車相向而行,其兩側為3米寬的人行道。車道路基最大深度達2米,以三層碎石打底,最上麵是厚重的石板並用水泥加固。古羅馬人逢山開鑿隧道、遇水架起橋梁,所有的路麵均能通行大型投石機等軍事設備。