第七章 為人類的發展做出巨大貢獻的發明 第二十節 水泥和鋼筋混凝土的發明(1 / 1)

第七章 為人類的發展做出巨大貢獻的發明 第二十節 水泥和鋼筋混凝土的發明

以前的房屋多由泥土蓋成,後來用磚和石灰黏合砌成。而古羅馬人在石灰中加入沙子拌成灰漿砌屋,還用沙子、石灰、礫石和水拌成"混凝土"(與現在的混凝土概念不同)作為建築材料。後來,人們發明了各種各樣的"水泥"。一種英國人發明的"水泥"得益於一次偶然的機會。

1756年,英國英吉利海峽的一座燈塔突然失火,導引船隻的燈塔台被毀。這對於號稱"海上大國"的英國來說,無疑是個重大的損失。

必須立即修複這座燈塔,這一任務落到工程師史密頓的身上。史密頓著手準備,打算用灰漿來黏合,要求工人在三天內將白色石灰石運往燈塔附近的小島燒製石灰。誰知運來的石灰石是帶有黑色的劣質品,用這些劣質品造高標準的燈塔豈不是在開玩笑?

史密頓心急如焚,無奈時間不等人,隻好死馬當活馬醫,用用再說,於是進行燒製,想不到燒出來的竟是比灰漿好得多的優質品。他立刻進行分析,發現其中含6%~20%的黏土時性能最好。當然,燈塔建得比預料的還要好。

其後,"水泥"的品種越來越多。1786年,帕克獲得了"羅馬水泥"的專利權,1816年,法國就用這種水泥建成了多爾多涅大橋。1824年,一位叫J?亞斯普丁的英國石匠和建築承包商也摸索出用石灰、黏土、鐵渣等原料製造另一種"水泥"的最佳比例,並完善了"水泥"的生產方法。他把這種"水泥"稱為"波特蘭水泥",然而實際上仍然是"羅馬水泥"。他之所以采用這一名稱,因為想表明這種"矽酸鹽水泥"與美國名叫"波特蘭石"(Portlandstone)的建築材料有關。而1844年英國I.B.約翰遜製成的"水泥"才是真正的"波特蘭水泥"。1862年,E?朗根發現高爐渣具有潛在的水凝硬結能力,1901年起"礦渣水泥"進入市場。1921年則出現膨脹水泥,才使預應力混凝土構件有了必需的建築材料。此外,"水下水泥"、"防腐蝕水泥"等品種也相繼出現,讓人眼花繚亂。

鋼筋混凝土也誕生在一次偶然事件中。

約瑟夫?莫尼埃是法國有名的園藝師,用水泥修了一個花壇。由於水泥花壇硬而易碎,所以不知被誰碰碎了一塊。他看了看這塊水泥,為花壇的破損而惋惜。為了防止再次碰損,他就在壇上立起了"請勿踏花壇"的木板,但字牌並沒起多大作用,不久花壇又被碰破了。他為此大傷腦筋,但沒有辦法。

1865年的一天,他把一盆木本花移植到花壇裏,一不小心,"砰"的一聲,花盆被打破了。這時他發現,花盆內的泥土卻隻在地上打個滾,並沒有破碎。經過分析得知,原來是花龐大的根係縱橫交錯形成網狀,把鬆軟的泥土箍得很牢固的緣故。這使他受到啟發,如果仿照花木的根係用鐵絲織成網狀,再用砂石、水泥澆在一起砌成花壇,不就很牢固而不易破損了嗎?

於是,他按自己所想的方案,用這些材料砌起了花壇。果然,這個花壇一直沒有破損,他甚至有意去碰撞它,也沒有損壞。

後來,他又用鋼筋代替鐵絲製成花盆,並於1867年7月16日取得用這種方法修建蓄水池的發明專利權。1875年,他還用同樣的方法造了第一座鋼筋混凝土橋。

大致與莫尼埃同時代的J?蘭博,在1855年,曾製造過一艘鋼筋混凝土小船。1865年,建築承包商威爾金森在英國紐卡斯爾也用鋼筋混凝土建造過一幢房子。這些事實表明,鋼筋混凝土是水泥發明之後的必然產物,是由一群人大致在同一時代各自獨立發明的。

其後,混凝土和鋼筋混凝土也得到迅猛發展。先後出現了鋼筋混凝土製作的管和水箱(1868)、平板(1869)、樓梯(1875)、梁(1877)、鐵路枕"木"(1878)。1889年,E?霍夫曼發明出一種加氣混凝土。1918年,在英國伯明翰製造的一艘混凝土船是最早問世的第一件輕質結構物。1920年,托爾克雷特混凝土即噴射式混凝土--一種高度壓縮的混凝土開始應用。1923年,丹麥E?Ch?巴爾製造出一種泡沫混凝土。此外,還有一種被一些人稱為"鋼筋水泥"即"鋼骨水泥"的構件,是用金屬絲網加固的薄壁(15~30毫米)狀高強度混凝土構件,是意大利P.L.內爾維於1955年發明的。