中国古代的“有机水泥”——糯米灰浆

我要发布     发布日期:2020-06-17 13:46:22  来源:中电华神  作者:王斌
核心提示:提起中国的古代建筑,也许你会想到复杂精巧的木结构,历经沧桑的秦砖汉瓦,还有古老而厚重的城墙。其实,除了少数巧夺天工的神作之外,绝大部分建筑都需要一样类似现在水泥的粘合剂。有了它,古代建筑才能如此坚固,经历风雨,甚至保存至今。

  提起中国的古代建筑,也许你会想到复杂精巧的木结构,历经沧桑的秦砖汉瓦,还有古老而厚重的城墙。其实,除了少数巧夺天工的神作之外,绝大部分建筑都需要一样类似现在水泥的粘合剂。有了它,古代建筑才能如此坚固,经历风雨,甚至保存至今。


  追溯这种粘合剂的发展历史,早在商代以前,我国古代建筑工匠就开始使用建筑粘合剂,主要是拌上草的黄泥浆。从周代开始逐渐被石灰取代,后来又开始流行由石灰、黏土和沙子组成的“三合土”。这三种东西按一定比例加水混合,就会相互粘合在一起,干燥后异常坚固。


  作为粘合剂,“三合土”颗粒还是比较粗糙,一定程度上影响了粘合效果。于是,中国古代中国人又找到了一种“秘密武器”——糯米。


  距今大约1500年前的南北朝时期,中国古代的建筑工匠将糯米和熟石灰以及石灰岩混合,制成浆糊,然后将其填补在砖石的空隙中,制成了超强度的“有机水泥”——糯米灰浆。


作为粘合剂的糯米灰浆


  那么,为何糯米灰浆会有如此神奇的强度呢?


  科学研究发现了一种名为支链淀粉的“秘密原料”,它似乎是赋予糯米砂浆神奇强度的主要原因。支链淀粉是发现于稻米和其他含淀粉食物中的一种多糖物或复杂的碳水化合物。


  科学家表示:“分析研究表明,古代砌筑砂浆是一种特殊的有机与无机合成材料。无机成分是碳酸钙,有机成分则是支链淀粉。支链淀粉来自于添加至砂浆中的糯米汤。


  “此外,砂浆中的支链淀粉起到了抑制剂的作用:一方面控制硫酸钙晶体的增长,另一方面生成紧密的微观结构。而后者应该是令这种有机与无机砂浆强度如此之大的原因。”


  科学家们在中国长城(明长城)的城墙粘合物中发现了糯米的成分。于是,糯米灰浆被认为是长城的主要粘合材料,而这种强度很大的粘合材料也被认为是万里长城千年不倒的原因之一。


明长城


  事实证明,用糯米灰浆粘合的砖石建筑更加结实耐久。泉州建于唐宋时期的多座古桥和古塔,挺过了7.5级的强震;建立于明代的南京、西安、荆州等古城墙,历经600多面仍巍然挺立……


泉州建于南宋的安平桥


西安古城墙


  既然糯米砂浆粘合强度如此高,那么,它是否能用于古代建筑物的修复?


  为了得到这个问题的答案,研究人员准备了掺入糯米汤的石灰砂浆和传统石灰砂浆,测试比较两者的粘合性能。


  两种砂浆的测试结果表明,掺入糯米汤的石灰砂浆的粘合性能更稳定,机械强度更大,兼容性更强,这些特点表明糯米砂浆是修复古代石造建筑的合适材料。


  西昌老城区的建昌古城墙的修复,就是全部用糯米灰浆代替现代水泥,这种修复方式取得了良好的效果。


修复后的建昌古城


  不过,糯米灰浆这种强力粘合剂只是多用于国家大型工程,而很少用于民居,这是为什么呢?


  因为,糯米早在先秦时期就是我国南方的重要粮食。在“民以食为天”的古代社会,保证粮食生产以养活更多人口才是头等大事。糯米灰浆建房不仅成本高,而且浪费粮食。所以,这种粘合剂一直没有得到广泛应用。

 
标签: 糯米灰浆

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