【原】03 默默奉献的混凝土-《迷人的材料》

迷

人

的

料

材

A Story of material

滑动解锁回忆

啥也没有，哈哈

今天我们继续讲解《迷人的材料》中的第三种材料：默默奉献的混凝土。

提起混凝土，也是家喻户晓，又感觉平平无奇的一种材料。如今我们温暖的家，为我们提供避风港湾的居所，可缺少不了它。

混凝土是什么呢？让我想想，是水泥吧。答对了！可是水泥又是什么材料呢？是泥土？黏土？岩石？

抽屉里好像

藏了什么东西

……

混凝土的主要成分是由碳酸钙和硅酸盐，经由1450℃以上的高温，将其化学键断开再重组为富含铝和铁的硅酸钙。

它还有个十分无趣的名字：水泥。灰白色的粉末，加水后迅速吸水胶化，变成凝胶状；掺入碎石后，水合硅酸钙原纤维彼此交错，形成的键结会锁住更多的水，直至从凝胶变成固体。

拉开抽屉，一探究竟

加水量是关键。任何化学反应都是如此，组分的比例一变，结果可能就会完全不同。混凝土加水过多，硅酸钙不足，混凝土强度减弱；混凝土加水太少，部分水泥也无法和水反应，混凝土强度也会变弱。所以很多化学反应，都要恰到好处。多了少了都不行。

糟糕的是，很多时候，混凝土强度问题需要经年累月才能暴露，而一旦暴露，可能就会引发严重灾难。例如，2010年海地地震，二十五万间房屋倒塌，就与混凝土强度问题有关。

另外，美国肯尼迪机场主任工程师，在进行混凝土进场核查时，经常发现中午前送来的混凝土强度比中午后送来的好很多。后来调查后才得知，原来送货司机中午会休息吃饭，为了保持混凝土的凝固态，喜欢再多加一些水。

古罗马人曾经非常幸运，他们当时生活的那不勒斯附近的波佐利地区，因为火山口富集了火山岩，于是形成了天然水泥，使得他们建造出了罗马万神殿，两千年屹立不倒。

但是自那之后，有一千多年世界上不曾再有混凝土建筑，很大的原因是这种材料像是玻璃一样具有脆性断裂的特性，无法用于拉力与应力环境。直到——

有一天，有一位巴黎园艺家莫尼耶，为了使做出的花盆不易裂，而在其中加入了钢筋，从此，就使得钢筋混凝土作为建材登上了世界舞台。

钢筋混凝土，便宜，坚固，耐久，施工简单；只要有模具，就可以浇筑成任何形状，大小，长短。

但是，它也有弱点，就是一旦侵蚀，就是由内而外。水分钻入内部，锈蚀钢筋，造成许多裂缝，养护成本大大增加。而人类总是不乏各种神奇的新点子，自愈合混凝土就是其中之一。

自愈合混凝土听起来和自修复涂层有点像，但它却是一种真正的生物活性改性材料。有一种叫做巴氏芽胞杆菌的细菌，能在岩石里蛰伏数十年，而且能够分泌混凝土的成分之一-方解石。所以它就被“豢养”在了混凝土中，人们加入淀粉。这种杆菌没事的时候就睡大觉，当混凝土被破坏时就醒来，吃吃淀粉，分泌一下方解石，混凝土就能修复九成。看似不可能的事，竟然真的实现了。

还有一种叫做透水混凝土，多孔，内有许多天然细菌，孔隙能让水穿透，细菌还能分解油污，具有净水功能。

水泥帆布可以卷成一捆捆，加水后固定成任意形状，可以在救灾时迅速搭建一座座防风吹雨淋的临时房屋，比简易工棚来的还要简单便捷。

自清洁混凝土，是加入钛白粉，当钛白粉吸收阳光中的紫外线后，产生自由基，分解沾上的有机污垢，使其被风雨带走。罗马千禧教堂就是用这种自清洁混凝土造就的。其实钛白粉还能够减少空气中的氮氧化物，来净化空气。

人们曾经一度将混凝土作为地基和墙体的基础材料，因其丑陋而觉得难登大雅之堂。而今，随着智能化的发展，混凝土也逐渐被赋予了生命的活力，既平平无奇，却又充满了生机。它如此低调，却又如此神奇。