水泥是一種常見的建筑材料,在公元18世紀的時候由英國人發(fā)明的,主要原料為石灰和硅酸鈣,水泥在建筑上一般不單獨使用,而是與沙、礫混合形成混泥土來使用。1889年,中國人創(chuàng)辦第一家近代化的水泥廠,叫做“啟新洋灰廠”。

那么在水泥發(fā)明之前,中國人用什么來建造房子呢?而且像萬里長城這樣的浩大工程,沒有水泥,為什么還能夠如此的牢固呢?我們今天就來探究一下古人蓋房子的一些事情。
古人在蓋房自己的時候,會用到一種叫石灰砂漿的東西,我國古代早已經出現了燒石灰的技術,雖然有這一項技術,但是將沙子、石灰還有石頭混合在一起蓋房子,和水泥相比還是有一定差距的,而且在濕熱多雨的南方地區(qū),這種沙子、石灰組成的材料,根本用途不大。
但是,古人在蓋房子的時候,并不是沒有任何辦法,他們知道石灰和沙子的粘性不是太大,于是古人發(fā)揮自己的智慧,在石灰和沙子的砂漿中放入很多的黃粘土,這樣就能夠增加砂漿的粘性了。
除了增加黃粘土之外,我國古代還有一種叫“蜃灰”的材料,這種材料是有牡蠣或者蛤貝殼燒制而成的,這種材料用于建筑房子要比石灰更加優(yōu)越一些。在我國著名書籍《天工開物》中就有對蜃灰這種材料的記載,而且書中描述,我國廣東沿海的很多城市就是用蜃灰來代替石灰的,這也算是我國最初的一種“水泥”吧。
魏晉以來“糯米灰漿”技術的使用,使長城這樣的重點建筑固若金湯。
糯米中的淀粉以支鏈淀粉為主,其成分能夠達到95%至100%,因而糯米在煮熟之后,熬成糯米湯非常黏,摻入石灰砂漿中,無異于充當了天然的粘合劑,糯米石灰漿其強度一點不亞于現代的混凝土。
變身有機建材的糯米,扮演的是“黏合劑中的黏合劑”。工匠們將糯米煮爛后,把漿汁倒入三合土和勻,制成灰漿。待其干燥后,比純粹用水混合的三合土灰漿強度更大、韌性更好,還具備優(yōu)良的防水性能。
宋元之后,糯米灰漿的使用愈發(fā)成熟。鼎鼎大名的北京故宮、明長城、承德避暑山莊、清東西陵、錢塘江海塘等明清工程,建造中都使用了糯米汁液與三合土調拌而成的灰漿來黏合磚石,數百年來仍大致保持完好。
借助現代科研手段,科學家近年終于破解了糯米灰漿的奧秘。糯米的黏性,來自它們的主要成分——支鏈淀粉。在跟石灰混合的時候,支鏈淀粉會與其中的碳酸鈣發(fā)生“生物
礦化”,有機的淀粉與無機的石灰相互包裹、填充,形成了密實的微結構,兼具強度和韌性。同時石灰的防腐作用也能抑制淀粉腐敗,使灰漿保持耐久。
除了以上幾種特殊的“水泥”外,我國古代還有一種建筑材料,這種材料就是夯土,它是由紅泥、粗沙還有石灰塊一起組成的,秦漢時期的宮墻就是夯土打造的,這種建筑材料呈現土黃色,其強度雖然不能和混凝土相比,但是足夠支撐大型的建筑材料。在古人這些先進智慧的作用下,萬里長城這個世界奇跡也就出現在了世人的面前了。
不過,使用糯米灰漿的建筑,也主要限于這類不惜工本的大
項目了,普通民房除了福建土樓這樣的另類,很少能用上這種強力材料。就連明成祖遷都后修建的北京城墻,也沒使用糯米灰漿。
在“民以食為天”的中國古代,保證糧食生產以養(yǎng)活眾多人口,一直是社會的頭等大事。在農業(yè)產量有限、又屢受自然災害影響的條件下,不把寶貴的糯米給大家吃卻拿去蓋房,實在太浪費……因此糯米灰漿只能是典型的高檔奢侈品,一直沒能像泥漿、石灰漿一樣得到廣泛使用。