钢筋混凝土－摩天大楼的主角

在建筑中大概最重要的问题就是如何把那些巨大的石块紧紧地连在一起．这个问题自古以来就想了许多方法,据说,在建长城的时候就用过糯米浆当黏合剂．当然,最常用的是石灰,从山里开采出来的石灰岩在石灰窑里煅烧到900 摄氏度,就得到生石灰,生石灰加水以后便成为熟石灰,熟石灰掺入砂子做成灰浆,便成了盖房用的黏合剂了．灰浆在空气中吸收二氧化碳,变成碳酸钙而逐渐凝固起来,从而把砖石牢牢地粘在一起。

但是,这种方法对于水下建筑是不灵的,在水里,灰浆是不能凝固的．古代罗马人发现,如果把石灰与当地产的一种白榴火山灰混合起来,这种灰浆在水下也能凝固,这就是最早的水泥。

古罗马人用这种水泥建造了许多宏伟的神殿和庙宇,但是这种技术很快就失传了,到了1568年法国建筑师德洛尔姆通过自己的研究才重新发现这种“罗马混凝土”,因此欧洲后来一直使用这种罗马水泥。

1756年英国名列第三的埃迪斯通灯塔失火,灯塔烧毁,严重地影响航行,因此政俯命令当时著名的技师斯密顿组织人力,限期全力抢救。

修建灯塔所需要的“罗马水泥”,必须用意大利的白榴火山灰,但是货源奇缺,面对着这些低品位的原料,斯密顿心急如焚,他决心用现有的材料进行试验．斯密顿从小就对机床,蒸汽机等机械感兴趣,并自己组装了这些机械模型．毕业后,当律师的父亲让他到一位律师那里工作,学了三年律师,但是,由于对于当时不断发展的机械技术感兴趣,他不得不放弃律师的工作,决定到科学器械及数学器具制造厂去工作．他改进了纽可门蒸汽机,还改进了水车、风车这些当时重要的动力机械,成为出名的人物。

他找来许多工人,按照他的配方进行煅烧,每烧出一种新的粉末,就与砂石加水拌合,看看强度如何,工作十分艰苦,每天下来满脸灰尘,烟熏火燎,疲惫不堪,但是斯密顿还是夜以继日地工作着。

“烧出合格的水泥了! ”

有一天,工地的工人惊喜地跑来告诉他．他立即跑到工地上,当用一把锤子在上面重重地敲打时,混凝土纹丝不动,是一种结实的建筑材料。

但是,能不能再烧出这样的材料呢? 在他的印象里,这一炉的配方和前几次的差不多,为什么质量特别好呢?

经过仔细地分析才发现,原来这炉用的石灰石是新近运来的,其中含有大量的黏土,大概是黏土起了作用,斯密顿又进行了一连串的实验,证明了确实是这样,他发现含有20% 左右黏土的石灰石煅烧以后就变成了水泥．埃迪斯通灯塔就是用这种材料修成的,这座灯塔在风雨里屹立了118年。

斯密顿为世界建筑找到了一种廉价的材料,他的著作成为水泥工业的历史文献,而他本人则被人们推崇为水泥工业的奠基人。

说到这儿,我们不得不提一提另一个水泥发明家阿斯普丁,他发明了波特兰水泥,这种水泥因硬得像波特兰岛的石头一样而得名,但是因为他狭隘、自私,到死人们也不知道他的配方,他的工厂的周围有六米高的围墙,比一般的高几倍,外边的人休想从墙外窥视一眼,至于原料的配方,连直接从事操作的技师也无法知道,至今是个谜。

后来,英国的水泥技师约翰逊以顽强的毅力,对波特兰水泥进行了科学的研究,终于在1845年确立了水泥制造的原理,并了解了水泥的物理化学性质,后人把著名的波特兰水泥的发明荣誉归于约翰逊。

石头和水泥是很好的建筑材料,它们能顶住很重的重量,但是不能做栋梁,因为它们容易断裂,19 世纪中期有一个叫莫尼埃的花匠解决了这个问题。

在他管理的花园里,奇花异草生机盎然,香气扑人,行人路过此处,无不驻足观赏,流连忘返．为了进一步发展,莫尼埃盖了一个大的温室,温室需要许多大花盆．当时买不到这么大的瓦盆,用木盆价格又太贵,他听说水泥是一种好材料,于是动手做了一些大花盆．花盆做好了,莫尼埃很高兴,但是在他来回搬动花盆的时候,许多花盆裂开了,珍贵的花木受损,使他心痛,他赶快用铁丝一圈一圈地把花盆缠起来,再涂上一层水泥,等水泥干了,他发现这种花盆特别结实,就是用锤子敲打也不会裂开,这就是早期的钢筋混凝土。

一天,一位工程师到花园来看花,看到了莫尼埃的水泥花盆、水池,便劝他把这种技术用到工程上。

莫尼埃的思路大开,他想到既然可以做花盆,当然也可以做蓄水池和铁路的枕木,钢筋混凝土取钢筋耐拉的长处和水泥抗压的特点,形成极好的建筑材料,莫尼埃为此在1867年申请专利．1885 他研制了钢筋水泥管,1891年生产了电缆管块。

其实在莫尼埃以前,法国的兰博特就发明了钢筋混凝土,兰博特用钢筋混凝土制作了一个小瓶,1855年曾在巴黎博览会上展出．他还造了一只钢筋水泥船,一直到今天,100 多年来一直完好如初．他的发明没有引起人们的广泛重视而使莫尼埃侥幸获得专利,其原因是,一个发明要得到公众的认可必须进行广泛的宣传,莫尼埃在发明钢筋混凝土后立即联想到大量的用途,从而得到了许多土木设计师的钦佩和支持。

19 世纪末,水泥工业得到进一步的发展,促进了高层建筑的大发展。

下页：防水水泥和彩色水泥