對你來說,最重要的財產是什麼?絕大多數人可能都會不約而同地說,房子。是的,在現代社會,鋼筋水泥的“鴿籠”已成了幾乎每一家人最重要的財產,有了房子,也就有了安身立命之所,也就有了家庭、個人的安全和穩定。然而這個所謂的安全穩定,卻可能並不安全,也不穩定,因為用來建築它的混凝土,其設計壽命僅僅只有50年,連它下面土地的70年產權都比它長,更是遠遠低於謎一般的古羅馬混凝土——2000多年來它越泡越堅固,迄今屹立不倒!
混凝土的歷史混凝土,中文稱為砼(tóng),是由凝膠材料、骨料和水按一定比例混合,經過一段時間硬化後形成的複合材料。由於其硬度大,堅固耐壓,製作簡單,成本低廉,因而廣泛應用於各種建築,是目前世界上使用量最大的人工土木工程及建築材料。最早的疑似混凝土遺蹟出現在公元前6500年新石器時代的近東地區,納巴泰人和貝都因人佔領一系列綠洲後,在敘利亞南部和約旦北部地區建立了一個小型帝國。納巴泰亞人利用當地的沙質火山灰與石灰混合,在製作陶器的窯爐中加熱,建造房屋、混凝土地板和地下防水水箱,這是他們能夠在炎熱的沙漠地區生活下去的重要原因。公元前5600年,前南斯拉夫地區的多瑙河沿岸,也出現了用混凝土建成的房屋和地板。
中國最早的疑似混凝土遺蹟,則出現在5000年前的大地灣遺址,位於甘肅天水境內,由料礓石和砂石混凝而成。有趣的是,中文混凝土的“砼”字,是一個生造出來的漢字,1953年由著名結構學家蔡方蔭教授提出,因為混凝土三個字筆畫太多,寫起來淘神費力,蔡教授就把“人工石”三個字堆在一起,合成了這個字,寫起來又快又方便,後來在學生中得到廣泛使用,之後更得到了相關部門的正式承認。
現代混凝土建築為什麼壽命短?混凝土雖然堅固耐壓,然而受風蝕雨蝕、溫差變化及地震等力量的侵蝕破壞,當然只能存在一定時間的使用壽命。在人類消失後會發生什麼之類的文章視頻中,一般認為人類滅絕後,我們的建築物在短時間內可能就會變成殘垣斷壁,木製房屋大約100年會消失,玻璃和鋼結構可能存在約200年,而混凝土建築壽命更短,可能連100年都支撐不到。
事實上在中國的建築設計規範中,民宅等普通建築物和構築物的設計壽命僅有50年,只要能達到這個規範,就不能說混凝土建築不合格。一般來說,只要良心建造,沒有偷工減料,後期保養維護得當,混凝土建築用50到100年應該沒什麼問題。世界上第一座具有現代意義的混凝土建築,1853年在巴黎修建的弗朗西斯·柯尼特(Francios Coignet)的房子,壽命已達160多年,目前主體依然完好,可以正常使用。隨著現代社會的發展,生活節奏的不斷加快,建築更新換代的速度也在加快,一般建築實際在壽命年限之內可能就會被拆除取代,所以也沒必要太過強調更長久的使用壽命。然而我們可以看到的是,歐洲一些用古羅馬混凝土建造的建築今天依然屹立不倒,而且益發堅固,這究竟是怎麼回事呢?
古羅馬混凝土的秘密古羅馬的混凝土是用石灰、火山灰、塊狀火山岩石及海水混合而成,在海水的浸泡下會越來越堅固,像古羅馬鬥獸場和意大利一些港口的海堤,到現在都還保持得很完整,這種古老的混凝土技術可以說令人歎為觀止,它究竟有著怎樣的秘密呢?美國猶他州大學地質學家瑪麗·傑克遜帶領一個國際團隊一直在對此進行研究,他們用X射線對這些混凝土樣本進行掃瞄,分析其礦物質分佈,終於揭開了古羅馬混凝土持久彌堅,越長越結實的秘密。
一是混凝土內含有一種很難製造的罕見物質托貝莫來石(矽鋁酸鹽),由石灰、海水和火山灰混合後反應生成,由於比現代矽酸鹽水泥多了金屬鋁成分,其硬度和彈性都得到了很大提升。二是海水滲透進入混凝土後,會溶解火山岩及玻璃,其中的另一種矽酸鹽礦物鈣十字沸石就會參與反應,生成新的鋁矽酸鹽,可以阻止堤壩上裂縫的生長並加以修復,其結構也會變得越來越強。這也是古羅馬水泥在海水中越變越強的原因,時間越久反而越堅固;現代的矽酸鹽水泥變硬後反倒沒有這種反應,因此只會越來越脆弱。
古羅馬混凝土越泡越堅固,兩千多年屹立不倒,並不是他們技術比現代人更先進,而是材料選擇及建築用途造成的差異。地球上人口越來越多,我們已不得不擠入鋼筋水泥的鴿籠和蜂房,說不清什麼時候就會有另一茬人來取代我們,房子修得再堅固也是要推倒重建,所以能走完它的使用壽命都是足夠幸運的了。那些數百米高的摩天大廈,究竟能夠存在多久呢?我相信幾百年幾千年後,未來人類仍可看到古羅馬的堤壩在驚濤駭浪中撞碎一地的浪花,但絕對看不到迪拜哈里發塔現在那牛逼哄哄的影子。