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今天我们就继续来聊影响深远的发明，今天的主角是混凝土。所谓的混凝土，就是我们马来西亚人常说的cement。不过这个翻译其实不太对，cement这个英文单词的华文翻译是水泥，而混凝土的英文翻译其实是concrete。混凝土，是使用水泥、泥沙、石头，再加上水，搅在一起，产生出来的混合物。好了，现在相信大家都已经知道什么是混凝土了，那么我们现在就来开始好好的聊这个混凝土的发明。
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| 混凝土的制作 图片来源：每日头条https://kknews.cc/zh-my/home/qo9n49g.html |
说到混凝土的发明，我就去查了一下混凝土的发明历史，结果让我感觉开始有点混乱了。因为水泥是在1824年由一个名字叫做Joseph Aspdin的人，用石灰石和粘土烧制而发明出来的。因为这个烧制出来的水泥和波特兰这个地方用来建筑的石头拥有很类似的颜色，所以Joseph Aspdin就把这种材料命名为波特兰水泥（Portland Cement）。
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| William Aspdin 的肖像，他是 Joseph Aspdin 的儿子，也是洋灰企业的大亨 图片来源：By Radford, William A., 1865-1943 ; Johnson, Alfred S. (Alfred Sidney), 1860- - Radford's cyclopedia of cement construction; a general reference work on up-to-date practice in the manufacture and testing of cements; the selection of concreting materials, tools, and machinery; the proportioning, mixing, and depositing of concrete, and its application to all types and details of construction, plain, ornamental, and reinforced; together with analysis of the principles of constructive design, cost estimating, and the allied branches of stone and brick masonry and steel construction; based on the practical experience of a large staff of experts in actual construction work. Chicago, Ill., The Radford Architectural Co. [c1910], Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=42857334 |
好了，说完了水泥的发明，那么使用水泥而制成的混凝土呢？发明年代是不是应该要比水泥发明的1824年来得迟呢？不是，因为混凝土的发明，竟然可以追溯到古罗马时代，那可是公元100年左右的事情啊，时间可是整整提前了1700多年。不信吗？就有一栋建筑物可以证明了罗马时代就拥有混凝土这种建筑材料，那就是万神殿。万神殿这一栋建筑物十分的神奇，首先它能存在接近2000年而没有倒塌，再来除了前门的十六根柱子以外，建筑物内部没有使用任何的柱子，甚至建筑物的顶部还有一个直径43.3米的穹顶。这样的一个穹顶，没有柱子，就只有使用混凝土浇灌才能够做得出来，可是，水泥明明就还没有发明啊。这究竟是怎么一回事呢？原来，罗马人的混凝土材料，是用沙、水、碎石，以及一个最重要的材料，火山灰，搅和而成的。这一种混凝土虽然没有使用水泥，但是坚固程度和耐用程度不遑多让，这个万神殿就是最好的证明。
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| 万神殿的前门 图片来源：CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4927544 |
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| 万神殿的穹顶 图片来源：由Livioandronico2013 - 自己的作品，CC BY-SA 4.0，https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=59082953 |
好，说了那么多，还没有说为什么混凝土的发明这么伟大。这是因为，混凝土这种建筑材料，有一种很特别的特性，他拥有很高的灵活性。你看，如果是要用石头和木头做出同样的效果，那么就势必要有很多的雕刻，而且还要考虑到原材料的形状，以及石头和木头之间的衔接等等的问题。可是混凝土完全就没有这样的顾虑，直接就是做好模型之后，把混凝土浇灌进去，就可以做出各种你想要的形状出来。所以，有这么强的灵活性，自然就打开了建筑艺术的大门，使得各种用混凝土浇灌建成的伟大建筑可以被建造出来。
但是，混凝土的特性还不止是如此，还有一种很神奇的特性，那就是当混凝土干了之后，就会彻底定型。这样一定型之后，基本上就很难被破坏了。就是这一种特性，使得用混凝土建造而成的建筑物没有了被破坏的价值。你看万里长城有很多地方被严重的破坏正是因为用来建造万里长城的石头被农民们弄走来垒猪圈嘛。而用混凝土建成的建筑物，根本撬不开任何的一个石块，整个建筑搬回家又不太现实，所以就只好不要理它了。
然后，这种混凝土，到了1824年水泥发明出来之后，就开始进化成为用水泥、碎石、沙子、和水混合在一起了。之后呢，在1849年的时候，一个法国园丁Joseph
Monier就为了要制造出一个比较坚固的花盆，就在混凝土里面加入了钢铁。于是，钢筋混凝土就这么被发明出来了。那么为什么说钢筋混凝土是那么的强大呢？因为虽然混凝土十分的坚固，但是这个坚固指的是承受的压力。混凝土本身的抗拉力并没有那么的强大，所以只是单纯的使用混凝土的话，这混凝土所建成的建筑会很容易有裂缝，从而造成坍塌。另外，钢铁和混凝土的热胀系数竟然相差不大，所以这就造成了这两个材料十分的适合混合在一起。而不用担心天气变化对于两者膨胀的不同而产生额外的热应力。
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| Joseph Monier 的肖像，钢筋混凝土的发明者 图片来源：By Unknown author - http://en.structurae.de/photos/index.cfm?JD=53, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3723914 |
不过呢，这种钢筋混凝土也有一个巨大的隐忧，那就是偷工减料的问题。或者说，通常要使用钢筋混凝土所建造出来的建筑物，工程都是庞大的，因此会需要有分工制作钢筋混凝土的情况，再好像拼图一样拼凑起来。可是这样一来，如果协调不好，或者偷工减料，或者什么情况都好，导致了这个钢筋混凝土的比例不一样，那么时间长了就会有裂缝的产生。而一旦有了裂缝，下雨的时候，水和空气就有可能流进去，这样子就会导致在里面的钢筋生锈。而一旦钢筋生锈了，那么应该让钢筋承担抵抗的拉力就无法承担。所以，这样子一来，用钢筋混凝土建造出来的桥梁或是大楼就很有可能会倒塌。不过，不用担心，要因为这个原因而发生事故的时间非常的久，甚至可以说到时候我们的科技或许已经进步到可以解决这个问题了也说不定。
最后要问大家的问题就是，你有没有什么建议，可以帮助解决这个钢筋混凝土比例不对，从而导致裂缝，从而导致钢筋生锈进而倒塌的问题呢？欢迎在下方的留言区留言，和我分享讨论吧。
今天就讲到这里，如果你喜欢这一集的内容，就请你按赞并且分享给你的朋友。如果你认为我所制作的内容对你有所帮助的话，就请你不要吝啬于订阅我的频道，同时别忘了开启小铃铛，那么你就不会错过接下来的资讯了。天地海课室，陪你每天进步1%。我们明天见。
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