№13 作为基础的混凝土(2)
(二)钢筋混凝土的诞生
你可能不知道,钢筋混凝土竟是由一个法国园艺家莫尼耶(Joseph Monier)在1867年发明的。在此之前,花盆是用陶瓦做的,脆弱且昂贵。混凝土虽然便宜,但一样容易龟裂。因此莫尼耶在混凝土里加入钢圈,结果恰好水泥和钢材的键结很强,所形成的钢筋混凝土不同于任何其他天然材料。钢筋能够吸收弯曲引力,避免产生裂缝。更为恰巧的是,这两种截然不同的材料的膨胀系数几乎相同,这就意味着,它们能够适应不同的气温,避免了因为膨胀幅度不同而碎裂的危险。由于以上原因,钢筋和混凝土合二为一,成为世界上用途最广的建材。
目前世界上许多发展中国家和落后国家的穷人依然住在铁板房或者木棚里,经不起风吹雨打,让人不禁发出“安得广厦千万间”的慨叹。话说回来,如果要建造千万间广厦以大庇天下寒士的话,钢筋混凝土无疑是最理想的建材。
钢筋混凝土价格十分便宜,单单用这种材料就能完成地基、墙壁、楼面、屋顶的建造。这样的房子结构稳定,能轻松屹立一百年不倒。地基可防止水的渗透,墙壁能抗坍塌,屋顶跟房子一体,不会漏水,还有比这更理想的建材吗?
更为神奇的是用混凝土建造楼房的速度之快,几乎能达到每天一层楼!我们所需要做的无非就是根据楼层大小形状搭好版模,架好楼房的骨架——钢筋,然后从版模顶部灌注混凝土就好了。浇注完一层楼后,就拆除版模,接着搭建上一层楼。用这种方法,迪拜建造出了高达828米的世界第一高楼,仅仅用了五年时间。要知道,过去的巨型建筑往往需要几十年甚至数百年,经由许多代人的努力才能建成,譬如欧洲的教堂、中国的长城等等。
当然,钢筋混凝土也需要养护。因为这些建筑常年磨损、热胀冷缩,混凝土会出现小裂痕,导致水分渗入,水结冰膨胀也会加深裂痕。另外,水还会侵蚀钢筋使之生锈。不过现在,科学家发明了一种自愈合混凝土。科学家在混凝土中掺入巴氏芽孢杆菌和淀粉。这些杆菌处于蛰伏状态,一旦混凝土出现裂痕,它们就会重获自由,遇到水便苏醒过来,吃掉预先掺入的淀粉,从而生长繁殖,并分泌方解石——混凝土的成分之一。方解石和混凝土键结,填满缝隙。
还有另外一种混凝土制成的布料,称为“水泥帆布”。它可以被卷为一筒,只要加上水就可以随意塑造成不同形状。这种材料最大的用途是救灾。设想一下,只要你往灾区空投几筒水泥帆布,人们就可以用它们搭建临时住所。
不过呢,虽然混凝土是构建现代现代文明的主要材料,人们却认为这种材料在审美上没什么现代感,给人以廉价与丑陋的感觉,因此往往对其外观加以油漆、装饰。人们甚至发明了自洁净混凝土,就是在混凝土中掺入二氧化钛粒子,它们吸收阳光中的紫外线,产生自由基离子,能够分解有机污垢。
无论如何,混凝土占据了目前世界上半数左右的建筑,它依然是我们当前建筑文明的基石。
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