花盆開創的複合材料

悠閒肉絲 發佈 2022-08-15T06:33:41.058723+00:00

水泥是人們最熟悉不過的建築材料。英文中的水泥這個詞是粘結劑的意思,早在1700年前的古代,羅馬人在建造磚房時,就用石灰做磚的粘合劑,普通的石灰叫生石灰,加水就變成粘乎乎的熟石灰,摻進砂子則成灰漿,灰漿在空氣中吸進二氧化碳,變成碳酸鈣而逐漸凝固。所以,可以利用灰漿做磚的粘合劑。

水泥是人們最熟悉不過的建築材料。英文中的水泥這個詞是粘結劑的意思,早在1700年前的古代,羅馬人在建造磚房時,就用石灰做磚的粘合劑,普通的石灰叫生石灰,加水就變成粘乎乎的熟石灰,摻進砂子則成灰漿,灰漿在空氣中吸進二氧化碳,變成碳酸鈣而逐漸凝固。所以,可以利用灰漿做磚的粘合劑。

古羅馬地區多火山,後來,羅馬人又進一步用石灰、石膏和火山灰混合焙燒,發明了更優質的粘合劑與現代用的水泥在性質上已相當接近。到了 18 世紀發生產業革命,修路建橋需要大量水泥,用火山灰製成的羅馬式水泥已供不應求,於是各種新式水泥不斷出現。

水泥出現後,才開始只作建築材料。但它良好的粘結性和晾乾後變硬固化具有很高強度的特點,漸漸引起了其他行業的注意。比如,19世紀中期,法國巴黎的一個叫莫尼埃的花匠就對水泥發生興趣。由於種花,他每天都要和花盆打交道。花盆都是一些普通的泥土和低級陶土燒制而成的,也就是常見的瓦盆。這些花盆不堅固,一碰就破。因此莫尼埃想用水泥加上沙子製造水泥花盆。按現在的說法就是混凝土花盆混凝土花盆果然非常堅固,尤其是不怕壓。但和瓦盆一樣也有缺點,就是經不起拉伸和衝擊。

莫尼埃決心改善這種花盆。他先用細鐵絲編成花盆的形狀,然後在里外兩面都塗抹上水泥沙漿。乾燥後,花盆果然既不怕拉伸也能經受衝擊。莫尼埃大喜過望,他為此申請了專利,並在1867 年獲得了專利權。1884年,德國一家建築公司還購買了莫尼埃的專利,並對鋼筋混凝土進行了一系列科學試驗。比如,一個叫懷特的土木建築工程師研究了它的耐火性能、強度、混凝土和鋼筋之間的粘結力等等。並在此基礎上發表了製造鋼筋混凝土的最佳方法。從此,鋼筋混凝土這種複合材料成了土木工程建築中的主角之一。

現在鋼筋混凝土可以說風靡全世界,但它卻是從一個小小的花盆發端的。它開創了現代複合材料的先河。所謂複合材料,就是綜合不同材料的優點,把它們「合二而一」。水泥很堅硬但很脆怕拉伸,而鋼較軟怕壓但有韌性,把它們合在一起,就能成為既不怕拉也不怕壓的理想建築材料。現在複合材料已遠遠不止鋼筋混凝土了,已經發展成成百上千種。

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