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為何現(xiàn)代混凝土百年就易坍塌,古羅馬混凝土卻能使用千年之久?

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2023年,你掏空了家里六個(gè)錢包,背上三十年房貸,買了一套鋼筋混凝土的房子。

房產(chǎn)證上寫著產(chǎn)權(quán)70年,可你心里大概也犯嘀咕,這水泥殼子真能撐到那個(gè)時(shí)候嗎?

看看周圍,那些蓋了不到四十年的老樓,墻皮脫落,鋼筋銹得跟紅胡子似的,甚至已經(jīng)被定成了危房。

再看看兩千多年前的古羅馬,那些在海邊泡了上千年的防波堤,反倒越泡越結(jié)實(shí)。

這事兒擺在臺(tái)面上看,真有點(diǎn)讓人心里不是滋味。

現(xiàn)在的科技上天入地,怎么連塊水泥都和弄不過兩千年前的老祖宗?

這不是簡(jiǎn)單的厚古薄今,這是一筆實(shí)實(shí)在在的經(jīng)濟(jì)賬和技術(shù)賬。

01

咱們先得把現(xiàn)代混凝土的底褲扒下來看看,它到底為什么是個(gè)”脆皮”。

現(xiàn)在的建筑工地,你看到的所謂混凝土,其實(shí)是個(gè)”混血兒”。

它的大名應(yīng)該叫”鋼筋混凝土”。


這里頭的邏輯很簡(jiǎn)單,混凝土這東西,抗壓能力強(qiáng),你往死里壓它沒事,但它抗拉能力極差,稍微一扯就斷。

所以現(xiàn)代工程師想了個(gè)招,在里頭加鋼筋。

鋼筋像骨頭一樣負(fù)責(zé)抗拉,混凝土像肉一樣負(fù)責(zé)抗壓,這倆一結(jié)合,高樓大廈就能平地起。

這看著是個(gè)完美組合,其實(shí)埋了個(gè)巨大的雷。

鋼筋是金屬,它怕水,怕氧氣,怕生銹。

混凝土雖然把鋼筋包裹在里頭,但它不是密不透風(fēng)的玻璃。


時(shí)間一長(zhǎng),空氣里的二氧化碳會(huì)慢慢滲進(jìn)去,把混凝土原本的堿性環(huán)境給破壞了,這叫”碳化”。

一旦保護(hù)層失效,水汽鉆進(jìn)去,鋼筋就開始生銹。

鐵生銹之后,體積會(huì)膨脹好幾倍。

這就好比你在緊身衣里塞了個(gè)氣球拼命吹氣,結(jié)局只有一個(gè),把外面的混凝土給撐爆了。

這就是現(xiàn)代建筑的”絕癥”,幾乎沒法治,只能等著裂,裂了修,修了再裂。

一般來說,設(shè)計(jì)壽命50年到100年,那真不是謙虛,是物理規(guī)律擺在那。

02

咱們?cè)侔涯抗庖频絻汕昵暗墓帕_馬圖拉真市場(chǎng)。


那里的建筑沒用鋼筋,全靠堆砌和一種特殊的灰漿。

那時(shí)候也沒有什么波特蘭水泥,古羅馬人用的配方,聽著像是在煉丹。

他們找來火山灰,就是那種火山噴發(fā)后落得滿地都是的灰塵。

再找來石灰,甚至還直接舀來海水。

這幾樣?xùn)|西混在一起,并沒有像現(xiàn)代水泥那樣迅速變硬,而是發(fā)生了一種慢吞吞的化學(xué)反應(yīng)。

這里頭的火山灰,可不是普通的土,它主要來自那不勒斯灣附近的波佐利地區(qū)。

這地方的火山灰里頭,硅和鋁的含量特別高。

當(dāng)它遇到石灰和海水的時(shí)候,會(huì)生成一種極其實(shí)罕見的礦物質(zhì),叫”鋁雪花鈣石”。

這名字聽著挺拗口,你把它理解成一種超級(jí)強(qiáng)力膠就行。


這種晶體結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定,而且它不像現(xiàn)代水泥那樣是一次性成型的死物。

03

古羅馬混凝土最神的地方,在于它是個(gè)”活物”。

這也正是現(xiàn)代科學(xué)家把腦殼都想破了才搞明白的道理。

現(xiàn)在的混凝土裂了就是裂了,裂縫是不可逆的傷口。

但古羅馬的混凝土,裂縫反而是它加固自己的機(jī)會(huì)。

當(dāng)海水或者雨水順著裂縫滲進(jìn)去的時(shí)候,它不會(huì)像腐蝕鋼筋那樣搞破壞。

水會(huì)溶解掉混凝土里殘留的一點(diǎn)點(diǎn)生石灰。

這些溶解的鈣流到裂縫里,再次發(fā)生結(jié)晶反應(yīng),變成碳酸鈣。


這就好比人的皮膚劃破了,傷口會(huì)自動(dòng)結(jié)痂愈合一樣。

甚至可以說,這種混凝土是越泡水越結(jié)實(shí),越受侵蝕越堅(jiān)硬。

這就是為什么那些修在海邊的古羅馬碼頭,經(jīng)歷了兩千年的海浪拍打,不但沒垮,反而硬度比剛建好的時(shí)候還高。

這根本不是一個(gè)維度的技術(shù)邏輯。

04

說到這,很多人估計(jì)要拍大腿了。

既然配方都破解了,原料也就是火山灰和石灰,又不貴,咱們干嘛不用呢?

是不是現(xiàn)在的開發(fā)商為了省錢,故意偷工減料?

這就有點(diǎn)冤枉那幫蓋樓的了。


這事兒的核心矛盾,不在技術(shù),而在”時(shí)間”。

古羅馬那種火山灰混凝土,好是好,但有個(gè)致命的缺點(diǎn):干得太慢了。

它那個(gè)化學(xué)反應(yīng),慢條斯理,要想達(dá)到能住人的硬度,可能得等上幾個(gè)月甚至半年。

要想完全硬化達(dá)到最佳狀態(tài),那得按年算。

你讓現(xiàn)在的開發(fā)商試試?

這一棟樓蓋起來,資金利息一天就是幾十萬上百萬。

等個(gè)半年讓水泥干?那開發(fā)商的資金鏈早就斷成渣了。

05

現(xiàn)代波特蘭水泥之所以能統(tǒng)治世界,就贏在一個(gè)字:快。


早上澆筑,晚上就能走人,過幾天就能蓋下一層。

這種效率是工業(yè)文明的基石。

我們要的是快速城市化,要的是一年起一座新城,要的是幾千萬人能迅速住進(jìn)樓房。

如果全用古羅馬那一套,現(xiàn)在的城市規(guī)模估計(jì)得縮水一大半,房?jī)r(jià)還得再翻幾番。

因?yàn)槟欠N特定的火山灰,也不是到處都有的。

你要是非得用,就得從特定的火山地區(qū)運(yùn),這運(yùn)費(fèi)比水泥本身都貴。

再說了,現(xiàn)代建筑動(dòng)不動(dòng)就幾十層上百層,沒有鋼筋的抗拉性能,光靠混凝土那點(diǎn)抗壓能力,根本蓋不起來摩天大樓。

古羅馬的建筑雖然結(jié)實(shí),但大多是矮胖型的,或者是拱形結(jié)構(gòu),那是為了順應(yīng)材料的特性。

你讓古羅馬人蓋個(gè)哈利法塔試試?沒等蓋到一半就塌了。


06

這里頭其實(shí)藏著兩種完全不同的價(jià)值觀。

古羅馬人蓋房子,是為了獻(xiàn)給神,或者為了彰顯帝國(guó)的永恒。

他們不計(jì)成本,不計(jì)時(shí)間,要的是千秋萬代,要的是”羅馬永恒之城”的面子。

所以他們?cè)敢饣◣啄晟踔翈资耆ツヒ粋€(gè)建筑。

而現(xiàn)代人蓋房子,本質(zhì)上是在做商品。

商品就有保質(zhì)期,就有折舊。

我們?cè)O(shè)計(jì)房子的時(shí)候,預(yù)設(shè)的使用場(chǎng)景就是五六十年。


等到那個(gè)時(shí)候,這代人老了,新的技術(shù)出來了,舊樓拆了蓋新的,這在經(jīng)濟(jì)學(xué)上叫”創(chuàng)造新的增長(zhǎng)點(diǎn)”。

如果一棟樓蓋在那兒兩千年不倒,對(duì)于追求GDP流動(dòng)的現(xiàn)代社會(huì)來說,反而不是什么”好事”。

07

不過,這也帶來了一個(gè)很尷尬的現(xiàn)實(shí)問題。

我們現(xiàn)在引以為傲的鋼筋混凝土森林,本質(zhì)上是一堆只有幾十年壽命的”快餐”。

等到這一批建筑集體老化的時(shí)候,維護(hù)成本會(huì)高得嚇人。

現(xiàn)在的技術(shù)人員也在想辦法。

比如給鋼筋涂層防銹,比如研究自愈合的現(xiàn)代混凝土,甚至在嘗試往水泥里加細(xì)菌,讓細(xì)菌分泌方解石來修補(bǔ)裂縫。

這些努力,其實(shí)都是在給現(xiàn)代混凝土這種”先天不足”的材料續(xù)命。


但要真想達(dá)到古羅馬那種”越老越妖”的境界,目前看還差得遠(yuǎn)。

這不僅是配方的問題,更是整個(gè)建筑工業(yè)體系的選擇問題。

我們選擇了速度和高度,就注定要犧牲耐久和永恒。

這是一場(chǎng)跨越千年的博弈,沒有絕對(duì)的贏家。

只是偶爾站在那些殘破卻堅(jiān)硬的古羅馬遺跡面前,看著手里只有70年產(chǎn)權(quán)的房本,人總會(huì)有點(diǎn)恍惚。

如果有一天人類文明重啟。

留給后世的遺跡,可能不是我們這些高聳入云的摩天大樓,因?yàn)樗鼈冊(cè)缇弯P塌了。

反而是那些古羅馬人留下的石頭疙瘩,還在海邊嘲笑著時(shí)間的無力。


這滿城的鋼筋水泥,到底是我們征服自然的豐碑,還是一場(chǎng)注定要過期的繁華夢(mèng)?

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