? ? ? 曾經(jīng)看到一則新聞在新西蘭有人用紙打造了一個教堂郁轻,轟動全世界他的主設計師是日本著名的紙建筑設計大師坂茂卵凑,按照他的設計叉趣,新西蘭紙板教堂可容納700人暮胧,設計使用年限50年锐借。之所以引起轟動,全在于他用的材料是紙叔壤,要知道自20世紀以來瞎饲,全世界的建筑大部分用的是混凝土,很少用其他材料炼绘。
? ? ? ? 而眾所周知最早用混凝土是古羅馬時代嗅战。古羅馬人在石灰和沙子的混合物里摻合進碎石子制造出混凝土,這種混凝土也就是現(xiàn)代混凝土的前身。那時使用的沙子是稱為“白榴火山灰”的火山土驮捍,產(chǎn)自意大利的玻佐里地區(qū)疟呐。之后古羅馬利用這種水泥建造了大量精美的建筑。古羅馬人發(fā)明混凝土后东且,立刻明白可以用它來奠立帝國的根基启具。他們可以在任何地方興建港口,因為混凝土在水下也能凝固珊泳。他們還可以興建溝渠和橋梁鲁冯,而這些基礎建設又能把混凝土運送到任何有需要的地方,不必仰賴當?shù)氐氖^和黏土色查。因此薯演,混凝土很適合打造帝國。不過秧了,古羅馬最宏偉的混凝土工程就在首都跨扮,也就是羅馬萬神殿的穹頂。它完工兩千年來始終屹立不倒验毡,至今仍是世界上最大的無鋼筋混凝土圓頂建筑衡创。但古羅馬滅亡,以后這種技術(shù)也就消失了晶通,究竟是何種原因璃氢,我們也不得而知。
? ? ? 而人類對水泥的第二波熱潮出現(xiàn)在20世紀狮辽。說來也有趣拔莱,現(xiàn)在所用的鋼筋混凝土是由一個園藝家發(fā)明的。他叫莫尼耶隘竭,事情發(fā)生在1867年時塘秦,花盆都是陶瓦做的,非常脆弱易碎动看,而且造價昂貴尊剔,尤其不適合栽種在溫室成長迅速的熱帶植物×饨裕混凝土似乎是更好的選擇须误。它比陶土更容易制作大型花盆,又因為不需要放入窯中燒制仇轻,所以也便宜得多京痢。但混凝土的韌度還是不夠,因此莫尼耶制作的混凝土花盆還是跟陶瓦花盆一樣容易龜裂篷店。莫尼耶想到一個方法祭椰,就是在混凝土里放入鋼圈臭家。混凝土基本上是擬石材方淤,以石頭制成钉赁,外觀、成分和性質(zhì)也近似石頭携茂。但鋼筋混凝土就不同了你踩。它跟所有天然材料都不一樣』淇啵混凝土得到鋼筋的加強后带膜,就算受到彎曲應力,也會由混凝土內(nèi)的鋼筋吸收鸳谜,不會產(chǎn)生大裂縫钱慢。鋼筋和混凝土合二為一,把原本用途有限的混凝土變成世界上用途最廣的建材卿堂。因此,現(xiàn)在的很多建筑都是混凝土的杰作比如:歐洲的第一高樓碎片大廈懒棉、美國胡佛水壩草描、法國米約高架橋、英國格瑞夫里山立體交叉橋等策严。如果你的好奇當時的建筑師為什么沒有想到這個事情呢穗慕?原因是這樣的: 由于大部分的材料都會熱脹冷縮,所以工程師在考慮這種情況時妻导,通常會認為逛绵。水泥和鋼筋差異太大,漲縮程度不同倔韭。但萬萬沒想到术浪。水泥和鋼筋差異可以小到不記。因此沒有人去嘗試寿酌,所以這件事情就讓給了園藝家來做胰苏。但混凝土卻必須每50年保養(yǎng)一次原因是為了防止著時間拉長,建筑磨損醇疼、剝蝕和長年熱脹冷縮硕并,會讓混凝土出現(xiàn)小裂痕。這些裂痕會讓水分滲入秧荆,而水分一旦結(jié)凍就會膨脹倔毙,導致裂痕加深。這種磨損和侵蝕是所有石造建筑的宿命乙濒,也是山的宿命陕赃,也就是風化侵蝕的原因。
? ? ? ? 現(xiàn)在的科學家為了防止這種情況的發(fā)生對混凝土進行了改進。比如:①自愈混凝土(在混凝土中加入一種名為巴氏芽孢桿菌(B.pasteurii)的細菌會分泌方解石凯正,而方解石正是混凝土的成分之一)這些桿菌平常處于蟄伏狀態(tài)毙玻,被含水硅酸鈣原纖維包圍。但當混凝土出現(xiàn)裂隙時廊散,這些桿菌就會重獲自由桑滩,遇到水便會醒來,開始尋找食物允睹。它們吃掉混凝土里的淀粉后就會生長與繁殖运准,并分泌方解石。方解石是碳酸鈣的一種缭受,和混凝土鍵結(jié)后會形成礦物構(gòu)造胁澳,把裂隙填滿,使裂隙不再擴大米者。②透水混凝土這種混凝土非常多孔韭畸,天然細菌可以占據(jù)其中。這些細孔還能讓水穿透蔓搞,因此不太需要排水系統(tǒng)胰丁,而混凝土內(nèi)的細菌還能分解油污和其他污染物,因此有凈水功能喂分。③混凝土布料锦庸,叫作水泥帆布。這種材料可以卷成一筒蒲祈,只要加水就能固定成你想要的形狀甘萧。雖然水泥帆布非常適合雕塑,但它最大的用途可能是救災梆掸。只要空投幾捆水泥帆布到災區(qū)搭建臨時住所扬卷,幾天之內(nèi)就能形成一座防雨、防風和防曬的臨時城市酸钦,讓救災工作得以進行邀泉。④會自潔凈的混凝土,方法是摻入二氧化鈦粒子钝鸽。這些粒子雖然涂抹在表面汇恤,但由于粒子極小而且透明,所以外觀與一般混凝土建筑完全一樣拔恰。不過因谎,二氧化鈦粒子吸收了陽光中的紫外線后,就會產(chǎn)生自由基離子颜懊,能夠分解沾上它們的有機污垢财岔,讓污垢由風或雨水帶走风皿。羅馬千禧教堂就是用這種自潔凈混凝土興建的。
? ? ? ? 有人說這個時代是材料時代匠璧,我們身邊的每一樣東西都是有各種各樣的材料所制成桐款,多留心觀察,你會發(fā)現(xiàn)每種材料的發(fā)展史都十分有趣夷恍,又或者看到一個不一樣的風景魔眨。