弄懂这些区别,颇有点野鸡、白条鸡、叫花鸡与烧鸡的意思,譬如烧鸡,望之俨然,嗅之扑鼻,尝之神魂颠倒。要搞明白,首先明了各个的含义。因此,先从概念入手。
夯土是更天然的混凝土。夯土有着与普通混凝土类似的胶结原理,都通过粘结剂将粗细骨料粘结一起。作为工业革命发明专利的水泥,如果从时间上看做夯土的接续,那么将夯土纳入广义混凝土艺术,抑或把水泥视作夯土新材料,又有何关系呢?
生土
生土的概念相对于熟土而言,熟土指经过翻动的适于耕种的土壤,以及经过烧制的变熟的土料。生土则是自然界,经过若干万年的堆积,自然形成的原生土壤,也叫死土、净土,它颜色均匀、结构细密,质地紧凑、纯净。理论上,无机材料制成的饰材会更加坚固,所以耕种土壤并非如生土适用于建材。
与生土紧密相关的有"生土建筑""三合土""夯土"等词。我国古代凡用土所建之建筑基本可视为生土建筑,三合土虽某种程度上经过发酵和熟化,基此夯筑而成的夯土墙建筑,客观上仍属生土建筑,如我国传统夯土建筑巅峰上的福建民居客家土楼,另外的叫法便是"生土楼"。我国生土建筑大概经历了穴居、窑洞、夯土及土坯几个阶段。
三合土三合土顾名思义,是三种物质配置而成的建筑材料,在不同朝代和地区有不同的配料,明代有石灰、陶粉和碎石组成的三合土,清代除石灰、黏土和细砂组成的三合土,还可有石灰、炉渣和砂子组成。这其中,石灰均为不可或缺的材料。
通常所说的建造用"三合土"材料,为黄土、石灰和河沙三者的混合。其制作方法是将这三种原料按一定比例配制,用竹片或木槌不断炼打、翻动,然后堆放停置一段时间使其融合、老化。特别是石灰和黄土都有一个从生到熟的演化过程。停置时间的长短应掌握在混合物未硬化之前,几天十几天不等,然后再次炼打、翻动。这样的炼打次数越多、越久,则效果越好。而它的干湿度应掌握在"手握成团、揉之散开"为宜。
中国过去凭借生土、三合土和木结构,形成了以土木为主材的建造体系,创造出古代建筑的辉煌,在世界范围内长期处于领先地位。这种情况直到18世纪中叶发源于英国的工业革命,其时中国福建早已建成客家土楼,正在领跑千年传统下的夯土建筑。
此时,英国工程师恰恰发现:要获得水硬性石灰,必须采用含有粘土的石灰石来烧制;用于水下建筑的砌筑砂浆,最理想的成分是由水硬性石灰和火山灰配成。这为近代水泥的研制和发展奠定了理论基础,也顺带开启了水泥统治世界建筑的新时代。
水泥水泥属于粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体,能在空气中硬化或者在水中硬化,并把砂、石等材料牢固地胶结在一起。早期石灰与火山灰的混合物与现代的水泥很相似。19世纪初,法国工程师发现石灰和粘土按三比一混合制成的水泥性能最好;紧接着的1824年,英国工人约瑟夫•阿斯谱丁发明水泥并取得专利。
水泥在20世纪初进入中国,人们习惯称其为“洋灰”。与中国传统的三合土不同,水泥材料中虽然含有粘土,但主要成分是石灰;而且不同于三合土的自然熟化,水泥的生产过程是“两磨一烧”,即生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨。其中生料制备为第一阶段,即石灰质原料、粘土质原料、以及少量的校正原料,经破碎或烘干后,按一定比例配合、磨细,均匀制备。100多年后,今天中国水泥产量已占全世界50%以上。
混凝土水泥发明后,就出现了混凝土。经过近200年发展,混凝土也出现了许多新种类。起初所谓的普通混凝土,指以水泥为主要胶凝材料,与水、砂、石子,必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料,按适当比例配合,经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。1879年,法国工程师受到铁丝与混凝土制作的花盆、浴盆和水箱的启发,开始制造钢筋混凝土,并很快运用到公寓大楼建造上。
1900年,万国博览会展示了钢筋混凝土在很多方面的应用,才终于引起一场建材革命。混凝土的英文“Concrete”,在我国又简称“砼”(汉字中原无该字)。 1953年,本着方便记录的原则,结构学家蔡方荫用“人工石”三字代替“混凝土”,随即合成了“砼”字,其读音“tong”与法文、德文和俄文基本相同。后来便被广泛采用于书刊、学术与工程中。
从材料的源流看,生土、三合土更多属于中国传统建筑体系,水泥、混凝土则发源于西方。相比较而言,生土因自然原生态,耗能更低,也更环保,但缺少更深入的物化改变,如水泥熟料煅烧这一近乎质变的过程,终使其在性能上远不及水泥。三合土中的粘土类同于混凝土中水泥起到的胶结作用,然而基于粘土与水泥性能差距,三合土与混凝土仍然有着云泥之别。
不得不提到传统文化的“中庸”“中和”,以及传统建筑强调水平规模,故而都不高,所以在古代中国,才有紫禁城这般水平扩大的建筑空间,却几乎没有像西方哥特式建筑高高耸立直插天空。而三合土夯筑存在诸如20:1的高厚比,超过此限,不仅高而不稳,还有轰然坍塌之虑。
但水泥却像猪八戒吃秤砣,铁了心要让建筑越长越高。中西方思维的不同,未尝不是农业文明与海洋(狩猎)文明的差异。由此我们看到的图景是:中国先民将土挪作他用,烧制出精美绝伦的瓷器,艳羡着西方人的眼球;而西方在追求技术真理的道路上,一条道儿走到黑,虽无可媲美的瓷器,但沿着古罗马砂浆的步伐,借助工业革命巨变,终于发明了影响世界现代化进程的水泥。
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