有没有这种类似水泥的材料?

水泥现在不知道,但应该是世界的产物。

石灰在中国古代被用作建筑材料。以秦长城为例。它是分段建造的。首先,将一份水分转移很少的石灰与两份沙子和鹅卵石混合,然后用木槌将板中间的混合物捣实,然后将水倒在上面。两三天后,当里面的混合料凝固后,就可以把板拆下来,移到另一段施工。

这样建造的长城坚固程度自然无法与现代混凝土相比,时间久了可能会风化坍塌。到目前为止,我们还没有看到一个完整的秦长城。

不仅仅是古代中国人使用石灰作为建筑材料。石灰被用于建造古埃及的金字塔和古罗马的城市。他们将沙子混合到粘稠的熟石灰中,使这种混合物吸入空气中的二氧化碳,变成坚硬的碳酸钙,从而将砖块和砾石牢固地粘合在一起。

古罗马人还创造性地使用火山灰作为建筑材料。火山灰主要含有硅酸盐,是地下熔岩的细粉,但并不坚硬。但细心的古罗马人发现,如果火山灰与石灰、粘土混合,用水浇,是一种附着力很强的建筑材料。此外,这种材料甚至可以在水中硬化,可用于水下建筑。

不幸的是,火山并不是到处都有,每天都会喷发。毕竟火山灰很有限,所以石灰还是用的最多的建筑材料。很难想象,这种在现代人眼里看起来很朴素的建筑材料,在古罗马人的手中,居然大放异彩。比如建于公元2世纪初的古罗马万神殿,其圆形底座的直径为43米,作为穹顶离地面的高度。如此大跨度的拱顶建筑即使在今天也是非常了不起的。

石灰被使用了几千年,直到史密斯顿发生了不好的事情。

1756年,英伦海峡群岛上的一座灯塔突然起火,并被摧毁。这太可怕了。你知道,这是英吉利海峡南端最重要的灯塔。没有它,会影响无数船只的航行。英国政府命令工程师史密斯顿尽快重建灯塔。

史密斯顿马上通知,要把石灰石运到灯塔所在的岛上,这样岛上出产的石头烧成石灰后就可以粘合重建。史密斯顿已多次完成类似工程,对如期完成重建任务充满信心。

两周后,石灰石运到了,史密斯顿兴奋地奔向卸货码头。当他看到这些石灰石穿越山海送来时,不禁惊呼:“真倒霉!为什么这块石头是黑色的?”掺了太多土。用这种原材料建造高标准的灯塔不是笑话吗?“然而,时间已经不允许运输高质量的石灰石了。史密斯顿不得不用这些劣质原料来烧制。

出乎意料的是,史密森尼每片乌云都有一线希望。用这批石灰石烧制的石灰性能出奇的好,石头从来没有粘结牢固过。当主管通知史密森尼这一意外结果时,他惊喜地跳了起来:“啊,全能的上帝在保护我!”然后他又平静下来;"这石灰里有些东西,所以我们应该检查一下."史密斯顿立即检查了这些石灰,发现它们确实不纯,其中含有多达20%的粘土。

“看来,正是这些被视为杂质的粘土起到了很好的作用。”史密斯顿后来有意识地把粘土和石灰石搭配起来煅烧,这种石灰的性能真的很理想。史密斯顿高兴地向人们讲述了他的经历。

史密斯顿的做法很快就传遍了欧洲,引起了许多人的兴趣。人们还成功地模仿了这种方法来煅烧。1820年前后,俄国建筑师奇利耶夫在莫斯科从事建筑施工时,用这种方法烧石灰,建造了许多建筑,其中最著名的是修复克里姆林宫的城墙。

“你能让它表现得更好吗?”一位名叫阿斯普丁的英国工匠试图改进史密斯顿的发明。他想到古罗马为了加强石灰的附着力而在石灰中加入火山灰的做法,由此产生了一个新的想法:火山灰是岩石高温熔化燃烧的产物。那么,把陶器和砖块的碎片磨成细粉,是不是和火山灰差不多?

阿斯普丁试了一下,效果不错。后来他又想到煤高温燃烧后的煤渣和炼铁高炉高温冶炼的炉渣可能有类似的作用。实验也证实了他的想法。

1824中,Aspuddin在反复实验的基础上,总结出了石灰、粘土、矿渣等原料的配比以及生产这种混合物的方法。阿斯普丁为他的发明申请了专利,用这项专利生产出来的就是我们今天所说的“水泥”。由于阿斯普丁水泥硬化后的颜色和强度与当时英格兰波特兰岛上出产的石头几乎相同,所以人们称之为“波特兰水泥”。

波特兰水泥最早的大规模应用是建造横跨泰晤士河的隧道。后来迅速传遍世界,法国和德国分别在1840和1855建了水泥厂。现在,水泥已经成为现代人类生活中不可或缺的材料。