粘合剂的糯米灰浆会有如此神奇的强度吗?

avatar 2023年12月21日19:00:19 评论 1,493
摘要

距今大约1500年前的南北朝时期,中国古代的建筑工匠将糯米和熟石灰以及石灰岩混合,制成浆糊,然后将其填补在砖石的空隙中,制成了超强度的“有机水泥”——糯米灰浆。那么,为何糯米灰浆会有如此神奇的强度呢?不过,糯米灰浆这种强力粘合剂只是多用于国家大型工程,而很少用于民居,这是为什么呢?

追溯这种粘合剂的发展历史,早在商代之前,中国古代建筑工匠就开始使用建筑粘合剂,主要是黄泥掺草。 从周代开始,逐渐被石灰所取代,后来又流行为石灰、粘土、沙子组成的“三重土”。 当这三种东西与水按一定比例混合时,就会相互粘连,干燥后变得异常坚固。

作为粘结剂,“三合土”颗粒还比较粗糙,在一定程度上影响了粘结效果。 于是,古代中国人发现了另一个“秘密武器”——糯米。

大约1500年前的南北朝时期,中国古代建筑工匠将糯米与熟石灰、石灰石混合制成糊状,然后填充砖石的空隙,制造出超强度的“有机水泥”——糯米砂浆。

粘合剂的糯米灰浆会有如此神奇的强度吗?

糯米浆作为粘合剂

那么,糯米臼为何有如此神奇的力量呢?

科学研究发现了一种名为支链淀粉的“秘密成分”,它似乎赋予了糯米浆神奇的力量。 支链淀粉是一种多糖或复合碳水化合物,存在于大米和其他淀粉类食物中。

科学家表示:“分析研究表明,古代砌筑砂浆是一种特殊的有机和无机合成材料,无机成分是碳酸钙,有机成分是支链淀粉。支链淀粉来自于砂浆中添加的糯米汤。”

粘合剂的糯米灰浆会有如此神奇的强度吗?

“此外,砂浆中的支链淀粉起着抑制剂的作用:一方面它控制硫酸钙晶体的生长,另一方面它创造了紧密的微观结构。后者可能是使这种有机和无机砂浆如此出色的原因。坚强、理性。”

科学家在中国明长城城墙上的粘合剂中发现了糯米成分。 因此,糯米灰浆被认为是长城的主要粘合材料,而这种坚固的粘合材料也被认为是长城能够保存数千年的原因之一。

明长城

粘合剂的糯米灰浆会有如此神奇的强度吗?

事实证明,用糯米砂浆粘结的砖石建筑更坚固、更耐用。 泉州多座唐宋时期修建的古桥、古塔,曾承受过7.5级地震; 南京、西安、荆州等建于明代的古城墙历经600多年依然巍然屹立……

泉州安平桥始建于南宋

粘合剂的糯米灰浆会有如此神奇的强度吗?

西安古城墙

既然糯米砂浆的粘结强度这么高,那它能用来修复古建筑吗?

为了得到这个问题的答案,研究人员制备了糯米汤混合的石灰砂浆和传统石灰砂浆,测试并比较了两者的粘结性能。

两种砂浆的测试结果表明,掺有糯米汤的石灰砂浆的粘结性能更稳定,机械强度更大,相容性更强。 这些特性表明糯米灰浆是修复古代石质建筑的合适材料。

粘合剂的糯米灰浆会有如此神奇的强度吗?

西昌老城修缮建昌古城墙,就是用糯米砂浆代替现代水泥。 这种修复方法取得了良好的效果。

修复后的建昌古城

但糯米砂浆这种强力粘合剂,多用于国家大型工程,很少用于住宅建筑。 为什么是这样?

因为糯米早在先秦时期就已经是我国南方的重要食物。 在“民以食为天”的古代社会,保证粮食生产以养活更多人口是重中之重。 用糯米浆建造房屋不仅成本高,而且浪费粮食。 因此,这种粘合剂并未得到广泛应用。

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