中国古代的建筑胶凝材料(转)

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中国古代的建筑胶凝材料
  中国建筑胶凝材料的发展有着自己的一个很长的历史过程。
  “白灰面”
  早在公元前5000-3000年的新石器时代的仰韶文化时期,就有人用“白灰面”涂抹山洞、地穴的地面和四壁,使其变得光滑和坚硬。“白灰面”因呈白色粉末状而得名,它由天然姜石磨细而成。姜石是一种二氧化硅较高的石灰石块,常夹在黄土中,是黄土中的钙质结核。“白灰面”是至今被发现的中国古代最早的建树胶凝材料。
  黄泥浆
  公元前16世纪的商代,地穴建筑迅速向木结构建筑发展此时除继续用“白灰面”抹地以外,开始采用黄泥浆砌筑土坯墙。在公元前403-221年的战国时代,出现用草拌黄泥浆筑墙,还用它在土墙上衬砌墙面砖。在中国建筑史上,“白灰面”很早就被淘汰,而黄泥浆和草拌黄泥浆作为胶凝材料则一直沿用到近代社会。
  石灰
  公元前7世纪的周朝出现了石灰,周朝的石灰是用大蛤的外壳烧制而成。蛤壳主要成分是碳酸钙,它将煅烧到碳酸气全部逸出即成石灰。《左传》中有记载:“成公二年(公元前635年)八月宋文公卒,始厚葬用蜃灰”。蜃灰就是用蛤壳烧制而成的石灰材料,在周朝就已发现他具有良好的吸湿防潮性能和胶凝性能。在崇尚厚葬的古代,在墓葬中将蜃灰作为胶凝材料来修筑陵墓等。在明代《天工开物》一书中有“烧砺房法的图示”,这说明蜃灰的生产和使用,自周朝开始到明代仍未失传,在中国历史上流传了很长的时间。
  到秦汉时代,除木结构建筑外,砖石结构建筑占重要地位。
  砖石结构需要用优良性能的胶凝材料进行砌筑,这就促使石灰制造业迅速发展,纷纷采用各地都能采集到的石灰石烧制石灰,石灰生产点应运而生。那时,石灰的使用方法是先将石灰与水混合制成石灰浆体,然后用浆体砌筑条石、砖墙和砖石拱券以及粉刷墙面。在汉代,石灰的应用已很普遍,采用石灰砌筑的砖石结构能建造多层楼阁。
  中国的万里长城修筑于公元前7世纪至公元17世纪,先后有20多个朝代主持或参与建造。秦、汉、明三个朝代修筑最长,在总长5万公里的长城中修筑了5000余公里。在这三个朝代,石灰胶凝材料已经发展到较高水平,大量用于修建长城。所以,长城的许多地段,后人发现它是用石灰砌筑而成的。
  明代《天工开物》一书中,详细记载了石灰的生产方法。清代《营造法原》一书中,则记载了石灰烧制工艺与石灰性能之间的关系。这些记载说明我国到明、清时代已积累了较为丰富的石灰生产和使用知识。
  三合土
  在公元5世纪的中国南北朝时代,出现一种名叫“三合土”的建筑材料,它由石灰、黏土和细砂所组成。到明代,有石灰、陶粉和碎石组成的“三合土”。在清代,除石灰、黏土和细砂组成的“三合土”外,还有石灰、炉渣和砂子组成的“三合土”。清代《宫式石桥做法》一书中对“三合土”的配备作了说明:“灰土即石灰与黄土之混合,或谓三合土”;“灰土按四六掺合,石灰四成,黄土六成”。以现代人眼光看,“三合土”也就是以石灰与黄土或其他火山灰质材料作为胶凝材料,以细砂、碎石后炉渣作为填料的混凝土。“三合土”与罗马的三组分砂浆,即“罗马砂浆”有许多类似之处。
  “三合土”自问世后一般用作地面、屋面、房基和地面垫层。“三合土”经夯实后不仅具有较高的强度,还有较好的防水性,在清代还将他用于夯筑水坝。
  在欧洲大陆采用“罗马砂浆”的时候,遥远的东方古国――中国也在采用类似“罗马砂浆”的“三合土”,这是一个很有趣的历史巧合。
  石灰掺有机物的胶凝材料
  中国古代建筑胶凝材料发展中一个鲜明的特点是采用石灰掺有机物的胶凝材料,如“石灰-糯米”,“石灰-桐油”,“石灰-血料”,“石灰-白芨”,以及“石灰-糯米-明矾”等。另外,在使用“三合土”时,掺入糯米和血料等有机物。
  据民间传说,秦代修筑长城中,采用糯米汁砌筑砖石。考古发现,南北朝时期的河南邓县的画像砖墙是用含有淀粉的胶凝材料衬砌;河南登封县的少林寺,北宋宣和二年、明代弘治十二年和嘉靖四十年等不同时代的塔,在建造时都采用了掺有淀粉的石灰作胶凝材料。《宋会要》记载,公元1170年南宋乾道六年修筑和州城,“其城壁表里各用砖灰五层包砌,糯米粥调灰辅砌城面兼楼橹,委皆雄壮,经久坚固。”明代修筑的南京城是世界上最大的砖石城垣,以条石为基,上筑夯土,外砌巨砖,用石灰作胶凝材料,在重要部位则用石灰加糯米汁灌浆,城垣上部用桐油和土拌和结顶,非常坚固。采用桐油或糯米汁拌和明矾与石灰制成的胶凝材料,其粘结性非常好,常用于修补假山石,至今在古建筑修缮中仍在沿用。
  用有机物拌和“三合土”作建筑物的工法,在史料中屡有所见。明代《天工开物》一书中记载:“用以襄墓及贮水池则灰一分入河砂,黄土二分,用糯米、羊桃藤汁和匀,经筑坚固,永不隳坏,名曰三合土”。在中国建筑史上看到,清康熙乾隆年间,北京卢沟桥南北岸,用糯米汁拌“三合土”建筑河堤数里,使北京南郊从此免去水患之害。在石桥建筑史中记载,用糯米和牛血拌“三合土”砌筑石桥,凝固后与花岗石一样坚固。糯米汁拌“三合土”的建筑物非常坚硬,还有韧性,用铁镐刨时会迸发出火星,有的甚至要用火药才能炸开。
  中国历史悠久,在人类文明创造过程中有过辉煌成就,作出过重要贡献。英国著名科学家史学家李约瑟在《中国科学技术史》一书中写道:“在公元3世纪到13世纪之间,中国保持这西方国家所望尘莫及的科学知识水平”;“中国的那些发明和发现远远超过同时代的欧洲,特别是杂15世纪之前更是如此”。中国古代建筑胶凝材料发展的过程是,从“白灰面”和黄泥浆起步,发展到石灰和“三合土”,进而发展到石灰掺有机物的胶凝材料。从这段历史进程可以得出与科学史学家李约瑟相似的结论,中国古代建筑胶凝材料有过自己辉煌的历史,在与西方古代建筑胶凝材料基本同步发展的过程中,由于广泛采用石灰与有机物相结合的胶凝材料而显得略高一筹。
  然而,近几个世纪以来中国落后了,尤其是到清朝乾隆年间末期,即18世纪末期以后,科学技术与西方差距愈来愈大。中国古代建筑胶凝材料的发展,到达石灰掺有机物的胶凝材料阶段后就停止不前,未能在此基点上跨出一步。西方古代建筑胶凝材料则在“罗马砂浆”的基础上继续发展,朝着现代水泥的方向不断提高,最终发明水泥。中国古代的建筑胶凝材料
  中国建筑胶凝材料的发展有着自己的一个很长的历史过程。
  “白灰面”
  早在公元前5000-3000年的新石器时代的仰韶文化时期,就有人用“白灰面”涂抹山洞、地穴的地面和四壁,使其变得光滑和坚硬。“白灰面”因呈白色粉末状而得名,它由天然姜石磨细而成。姜石是一种二氧化硅较高的石灰石块,常夹在黄土中,是黄土中的钙质结核。“白灰面”是至今被发现的中国古代最早的建树胶凝材料。
  黄泥浆
  公元前16世纪的商代,地穴建筑迅速向木结构建筑发展此时除继续用“白灰面”抹地以外,开始采用黄泥浆砌筑土坯墙。在公元前403-221年的战国时代,出现用草拌黄泥浆筑墙,还用它在土墙上衬砌墙面砖。在中国建筑史上,“白灰面”很早就被淘汰,而黄泥浆和草拌黄泥浆作为胶凝材料则一直沿用到近代社会。
  石灰
  公元前7世纪的周朝出现了石灰,周朝的石灰是用大蛤的外壳烧制而成。蛤壳主要成分是碳酸钙,它将煅烧到碳酸气全部逸出即成石灰。《左传》中有记载:“成公二年(公元前635年)八月宋文公卒,始厚葬用蜃灰”。蜃灰就是用蛤壳烧制而成的石灰材料,在周朝就已发现他具有良好的吸湿防潮性能和胶凝性能。在崇尚厚葬的古代,在墓葬中将蜃灰作为胶凝材料来修筑陵墓等。在明代《天工开物》一书中有“烧砺房法的图示”,这说明蜃灰的生产和使用,自周朝开始到明代仍未失传,在中国历史上流传了很长的时间。
  到秦汉时代,除木结构建筑外,砖石结构建筑占重要地位。
  砖石结构需要用优良性能的胶凝材料进行砌筑,这就促使石灰制造业迅速发展,纷纷采用各地都能采集到的石灰石烧制石灰,石灰生产点应运而生。那时,石灰的使用方法是先将石灰与水混合制成石灰浆体,然后用浆体砌筑条石、砖墙和砖石拱券以及粉刷墙面。在汉代,石灰的应用已很普遍,采用石灰砌筑的砖石结构能建造多层楼阁。
  中国的万里长城修筑于公元前7世纪至公元17世纪,先后有20多个朝代主持或参与建造。秦、汉、明三个朝代修筑最长,在总长5万公里的长城中修筑了5000余公里。在这三个朝代,石灰胶凝材料已经发展到较高水平,大量用于修建长城。所以,长城的许多地段,后人发现它是用石灰砌筑而成的。
  明代《天工开物》一书中,详细记载了石灰的生产方法。清代《营造法原》一书中,则记载了石灰烧制工艺与石灰性能之间的关系。这些记载说明我国到明、清时代已积累了较为丰富的石灰生产和使用知识。
  三合土
  在公元5世纪的中国南北朝时代,出现一种名叫“三合土”的建筑材料,它由石灰、黏土和细砂所组成。到明代,有石灰、陶粉和碎石组成的“三合土”。在清代,除石灰、黏土和细砂组成的“三合土”外,还有石灰、炉渣和砂子组成的“三合土”。清代《宫式石桥做法》一书中对“三合土”的配备作了说明:“灰土即石灰与黄土之混合,或谓三合土”;“灰土按四六掺合,石灰四成,黄土六成”。以现代人眼光看,“三合土”也就是以石灰与黄土或其他火山灰质材料作为胶凝材料,以细砂、碎石后炉渣作为填料的混凝土。“三合土”与罗马的三组分砂浆,即“罗马砂浆”有许多类似之处。
  “三合土”自问世后一般用作地面、屋面、房基和地面垫层。“三合土”经夯实后不仅具有较高的强度,还有较好的防水性,在清代还将他用于夯筑水坝。
  在欧洲大陆采用“罗马砂浆”的时候,遥远的东方古国――中国也在采用类似“罗马砂浆”的“三合土”,这是一个很有趣的历史巧合。
  石灰掺有机物的胶凝材料
  中国古代建筑胶凝材料发展中一个鲜明的特点是采用石灰掺有机物的胶凝材料,如“石灰-糯米”,“石灰-桐油”,“石灰-血料”,“石灰-白芨”,以及“石灰-糯米-明矾”等。另外,在使用“三合土”时,掺入糯米和血料等有机物。
  据民间传说,秦代修筑长城中,采用糯米汁砌筑砖石。考古发现,南北朝时期的河南邓县的画像砖墙是用含有淀粉的胶凝材料衬砌;河南登封县的少林寺,北宋宣和二年、明代弘治十二年和嘉靖四十年等不同时代的塔,在建造时都采用了掺有淀粉的石灰作胶凝材料。《宋会要》记载,公元1170年南宋乾道六年修筑和州城,“其城壁表里各用砖灰五层包砌,糯米粥调灰辅砌城面兼楼橹,委皆雄壮,经久坚固。”明代修筑的南京城是世界上最大的砖石城垣,以条石为基,上筑夯土,外砌巨砖,用石灰作胶凝材料,在重要部位则用石灰加糯米汁灌浆,城垣上部用桐油和土拌和结顶,非常坚固。采用桐油或糯米汁拌和明矾与石灰制成的胶凝材料,其粘结性非常好,常用于修补假山石,至今在古建筑修缮中仍在沿用。
  用有机物拌和“三合土”作建筑物的工法,在史料中屡有所见。明代《天工开物》一书中记载:“用以襄墓及贮水池则灰一分入河砂,黄土二分,用糯米、羊桃藤汁和匀,经筑坚固,永不隳坏,名曰三合土”。在中国建筑史上看到,清康熙乾隆年间,北京卢沟桥南北岸,用糯米汁拌“三合土”建筑河堤数里,使北京南郊从此免去水患之害。在石桥建筑史中记载,用糯米和牛血拌“三合土”砌筑石桥,凝固后与花岗石一样坚固。糯米汁拌“三合土”的建筑物非常坚硬,还有韧性,用铁镐刨时会迸发出火星,有的甚至要用火药才能炸开。
  中国历史悠久,在人类文明创造过程中有过辉煌成就,作出过重要贡献。英国著名科学家史学家李约瑟在《中国科学技术史》一书中写道:“在公元3世纪到13世纪之间,中国保持这西方国家所望尘莫及的科学知识水平”;“中国的那些发明和发现远远超过同时代的欧洲,特别是杂15世纪之前更是如此”。中国古代建筑胶凝材料发展的过程是,从“白灰面”和黄泥浆起步,发展到石灰和“三合土”,进而发展到石灰掺有机物的胶凝材料。从这段历史进程可以得出与科学史学家李约瑟相似的结论,中国古代建筑胶凝材料有过自己辉煌的历史,在与西方古代建筑胶凝材料基本同步发展的过程中,由于广泛采用石灰与有机物相结合的胶凝材料而显得略高一筹。
  然而,近几个世纪以来中国落后了,尤其是到清朝乾隆年间末期,即18世纪末期以后,科学技术与西方差距愈来愈大。中国古代建筑胶凝材料的发展,到达石灰掺有机物的胶凝材料阶段后就停止不前,未能在此基点上跨出一步。西方古代建筑胶凝材料则在“罗马砂浆”的基础上继续发展,朝着现代水泥的方向不断提高,最终发明水泥。
火山灰水泥的出现--------罗马人走向古代建筑的颠峰

古罗马的建筑

  古希腊晚期的建筑成就由古罗马直接继承,古罗马劳动者把它向前大大推进,达到了世界奴隶制时代建筑的最高峰。

  罗马本是意大利半岛中部西岸的一个小城邦国家,公元前5世纪起实行自由民主的共和政体。公元前3世纪,罗马征服了全意大利,向外扩张,到公元前1世纪末,统治了东起小亚细亚和叙利亚,西到西班牙和不列颠的广阔地区。北面包括高卢(相当现在的法国、瑞士的大部以及德国和比利时的一部分),南面包括埃及和北非。公元前30年起,罗马成了帝国。

  公元1-3世纪是古罗马建筑最繁荣的时期。重大的建筑活动遍及帝国各地,最重要的集中在罗马本城。

  由于古罗马公共建筑物类型多,型制相当发达,样式和手法很丰富、结构水平高,而且初步建立了建筑的科学理论,所以对后世欧洲的建筑,甚至全世界的建筑,产生了巨大的影响。
 

辉煌的成就


古罗马马采鲁斯剧场

  古岁马的建筑按其历史发展可分为三个时期:
  一、伊特鲁里亚时期(公元前8-前2世纪),伊特鲁里亚曾是意大利半岛中部的强国。其建筑在石工、陶瓷构件与拱券结构方面有突出成就。罗马王国与共和初期的建筑就是在这个基础上发展起来的。

  二、罗马共和国盛期(公元前2世纪-前30年),罗马在统一半岛与对外侵略中聚集了大量劳动力、财富与自然资源,有可能在公路、桥梁、城市街道与输水道方面进行大规模的建设。公元前146年对希腊的征服,又使它承袭了大量的希腊与小亚细亚文化和生活方式。于是除了神庙之外,公共建筑,如剧场、竞技场、浴场、巴西利卡等十分活跃,并发展了罗马角斗场。同时希腊建筑在建筑技艺上的精益求精与古典柱式也强烈地影响着罗马。


古罗马马采鲁斯剧场

  三、罗马帝国时期(公元前30年-公元476年),公元前30年罗马共和国执政官奥古斯都称帝。从帝国成立到公元后180年左右是帝国的兴盛时期,这时,歌颂权力、炫耀财富,表彰功绩成为建筑的重要任务,建造了不少雄伟壮丽的凯旋门,纪功柱和以皇帝名字命名的广场、神庙等等。此外,剧场、圆形剧场与浴场等亦趋于规模宏大与豪华富丽。3世纪起帝国经济衰退、建筑活动也逐渐没落。以后随着帝国首都东迁拜占庭,帝国分裂为东、西罗马帝国,建筑活动仍长期不振,直至476年,西罗马帝国灭亡为止。
 

最早的建筑理论与型制的形成


古罗马与古希腊柱式比较

  古罗马建筑在材料、结构、施工与空间的创造等方面均有很大的成就,在空间创造方面,重视空间的层次、形体与组合,并使之达到宏伟的富于纪念性的效果;在结构方面,罗马人在伊特鲁里亚和希腊的基础上,发展了综合东西方大全的柱与拱券结合的体系;在建筑材料上,除了砖、木、石外,还有运用地方特产火山灰制成的天然混凝土;

  此外,罗马人还把古希腊柱式发展为五种:即多立克柱式、塔司干柱式、爱奥尼克柱式、科林斯柱式和组合柱式,并创造了券柱式。

  在理论方向,形成了系统的建筑理论体系,以维特鲁威的《建筑十书》为主,成为自文艺复兴以后三百多年建筑学上的基本教材。
 

恺撒广场

  罗马的城市里,一般都有中心广场(Forum)。罗马本城的广场群是最壮丽的,它们的演变,鲜明地表现出建筑型制同政治斗争的密切关系。

  早期的广场是零乱的建造起来,没有统一的规划。在周围造了一圈两层的柱廊,使广场的面貌完整了些。广场上举行角斗的时候,敞廊上层就成了观众席。

  共和末期,恺撒擅权之后,造了一个封闭的、按完整规划建造的广场。它的后半部是围廊式维纳斯庙,广场成了庙宇的前院。维纳斯是恺撒家族的保护神,因此,广场隐然是恺撒个人的纪念碑。广场中间立着恺撒的骑马青铜像、镀金。恺撒广场头一个定下了封闭的、轴线对称的,以一个庙宇为主体的广场的新型制。
 

图拉真广场

  帝制建成以后,罗马皇帝渐渐汲取东方君主国的习俗,建立起一整套繁文缛节来崇奉皇帝。最强有力的皇帝之一图拉真,竟至几乎要把皇帝崇拜宗教化了。这时,在奥古斯都广场旁边建造了罗马最宏大的广场,图拉真广场。广场的型制参照了东方君主国建筑的特点,不仅轴线对称,而且作多层纵深布局。在将近300米的深度里,布置了几进建筑物,室内室外的空间交替,空间的纵横、大小、开阖、明暗交替;雕刻和建筑物交替。有意识地利用这一系列的交替酝酿建筑艺术高潮的到来,还使用了一些令人感到意外的手法。在运动中展开和深入,这是建筑艺术的一个重要的特点,不论是轴线的;还是绕弯子的,象希腊的圣地那样。
 

剧场和斗兽场


大角斗场

  角斗场起于共和末期,平面是长圆形的,相当于两个剧场的观众席,相对合一。它们专为野蛮的奴隶主和游氓们看角斗而造。从功能、规模、技术和艺术风格各方面看,罗马城里的大角斗场(75-80年)是古罗马建筑的代表作之一。

  大角斗场长轴188米,短轴156米,中央的“表演区”长轴86米,短轴54米。观众席大约有60排座位,逐排升起,分为五区。前面一区是荣誉席,最后两区是下层群众的席位,中间是骑士等地位比较高的公民坐的。


大角斗场



  为了架起这一圈观众席,它的结构是真正的杰作。运用了混凝土的筒形拱与交叉供,底层有土圈灰华石的墩子,平行排列,每圈30个。底层平面上,结构面积只占六分之一,在当时是很大的成就。

  这座建筑物的结构,功能和形式三者和谐统一,成就很高。它的形制完善,在体育建筑中一直尚用至今,并没有原则上的变化。它雄辩地证明着古罗马建筑所达到的高度,古罗马人曾经用大角斗场,象征永恒,它是当之无愧的。
 

万神庙


万神庙

  单一空间、集中式构图的建筑物的代表是罗马城的万神庙(Patheon,它也是罗马穹顶技术的最高代表。在现代结构出现以前,它一直是世界上跨度最大的大空间建筑。

  早期的万神庙也是前柱廊式的,但焚毁之后,重建时,采用了穹顶覆盖的集中式型制。新万神庙是圆形的,穹顶直径达43.3米。顶端高度也是43.3米。按照当时的观念,穹顶象征天宇。它中央开一个直径8.9米的圆洞,象征着神和人的世界的联系,有一种宗教的宁谧气息。


万神庙

  结构为混凝土浇筑,为了减轻自重,厚墙上开有壁龛,龛上有暗券承重,龛内置放神像。神像外部造形简洁,内部空间在圆形洞口射入的光线映影之下宠伟壮观,并带有神秘感,室内装饰华丽,堪称古罗马建筑的珍品。
 

卡瑞卡拉浴场(Thermae of Caracalla)


卡瑞卡拉浴场

  三世纪时,十字拱和拱券平衡体系的成熟,把古罗马建筑又推进了一步。卡瑞卡拉浴场是其代表作之一。

  浴场总体为575×363米,中央是可供1600人同时沐浴的主体建筑,周围是花园,最外一圈设置有商店,运动场,演讲厅以及与输水道相连的蓄水槽等。


卡瑞卡拉浴场


  主休建筑为一228×115.82米的对称建筑物,内设冷、温、热水浴三个部分,每个浴室之外都有更衣室等辅助性用房。结构是梁柱与拱券并用,并能按不同的要求选用不同的形式。

  室内装饰华丽,并设有许多凹室与壁龛。建筑功能、结构与造型在此是统一的,并创造了动人的空间序列。


混凝土 和水泥的历史
混凝土是在楼房建筑用于的 材料,艰苦包括,化工惰性属于颗粒的物质, 知道聚集体(通常做由沙子和石渣的不同的类型), 被结合与一起由水泥和与水。

亚述人和巴比伦人使用了 黏土接合物质或水泥。 埃及人使用的粗锉和石膏 水泥。 1756年,英国对工程师,约翰Smeaton通过增加小卵石 粗糙的聚集体和混合供给动力的砖做了第一现代混凝土(水凝水泥 )成水泥。 1824年,有创造力的英语,约瑟夫Aspdin发明了 波特兰水泥,保持用于具体生产的统治 水泥。 约瑟夫人为Aspdin通过烧地面石灰石和黏土创造了 第一真实的水泥对一起。 化学制品灼烧的过程改变了 材料的物产,并且约瑟夫Aspdin创造了对更强的水泥 比什么使用简单的被击碎的石灰石将生产。

对混凝土的其他大部分 除水泥以外是聚集体。 聚集体包括沙子、被击碎的 石头、石渣、炉渣、灰、被烧的页岩和被烧的黏土。 完成聚集体 (它完成提到您聚集体的大小)用于做混凝土板 和光滑的表面。 使用粗糙的聚集体将是水泥的巨型的结构 或部分。

包括嵌入金属的混凝土 (通常钢)称钢筋混凝土或钢筋混凝土。 钢筋混凝土是由约瑟夫· Monier发明的(1849), 1867年接受 专利。 约瑟夫Monier巴黎人对做庭院罐,并且混凝土木盆 加强与铁捕捉的花匠。 钢筋混凝土您结合 压缩的金属拉伸或可弯的力量和您承受 重载混凝土的力量。 约瑟夫Monier陈列了他的发明 在1867的巴黎博览会年。 除他的罐和木盆以外,约瑟夫Monier 被促进的钢筋混凝土将是用途在铁路领带、管子、地板、曲拱 和桥梁。

结构 具体事例研究的历史
是重大的您 钢筋混凝土建筑语言发展的大厦。每一个是射击场,在单程或到另一个,将是设计技术、 建筑方法或者空间描述。
水泥的发展历史
大约2000年前,希腊和古罗马人在建筑工程中使用了一种石灰和火山灰的混合物,它们在水中缓慢反应生成坚硬的固体,这是最早应用的水泥。19世纪初,英、法等国将粘士化的石灰(或泥灰岩)经烧结成为水硬性材料,当其中氧化铝和氧化硅含量之和达到20%~35%时,称为天然水泥。这种水泥的烧成温度低,不控制成分。1824年英国人J.阿斯普丁用石灰石和粘土的人工混合物烧成一种水硬性的胶凝材料,它在凝结硬固后的颜色、外观和当时英国用于建筑的优质波特兰石头相似,故称之为波特兰水泥。他为此取得了专利,1825年,在英国建厂生产。但阿斯普丁所得产物。因烧成温度低而质量不够好。真正类似于现在的波特兰水泥是1850年英国人I.C.约翰孙制造的。从此开始了波特兰水泥工业。一百多年来,硅酸盐水泥的生产工艺和性能不断得到改进,同时又研制了为数众多的新品种,迄今已发展到100多种水泥。

中国在1889年于唐山建立了第一座水泥厂,1906年在唐山成立启新洋灰股份有限公司(见启新水泥厂),开创了中国的水泥工业。1949年的水泥产量为660kt,到1984年已达 120Mt,水泥品种也从单一的硅酸盐水泥发展至60多个品种。
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。。。。
没想到。。。
LZ强人啊
学习
实在汗颜.

日本:新型混凝土寿命“万年”
华社东京10月15日电日本《产经新闻》15日报道,日本企业开发出“下一代”混凝土,使用寿命可达1万年。新型混凝土的灵感,来自5000年前的中国考古遗址。

华社东京10月15日电日本《产经新闻》15日报道,日本企业开发出“下一代”混凝土,使用寿命可达1万年。新型混凝土的灵感,来自5000年前的中国考古遗址。
  目前广泛利用的混凝土,使用寿命一般只有100年,而日本鹿岛公司等3家企业联合开发的新型混凝土“EIEN”的寿命最长可达1万年。
  《产经新闻》说,现代混凝土的历史最多只有200年,但在5000多年前的中国新石器时代大地湾遗址中,考古学家发现了类似混凝土的遗物,其耐久性令建筑专家侧目。大地湾遗址位于甘肃省秦安县,其历史年代从距今8000年一直延续到距今5000年,被学术界评定为中国20世纪百项考古大发现之一。
  研究显示,挖掘出来的古代“混凝土”因为化学反应,表面的缝隙被填实,有效阻止了水和盐分向内部渗透,从而延缓了腐蚀作用。“EIEN”正是利用这一原理,在材料中加入特殊矿物,使混凝土表面产生同样的化学反应。
  报道说,这种不易腐蚀的新型混凝土,可广泛用于堤防、桥墩、隧道等近水工程。
水泥和混凝土而者的的概念尤为重要。
西方古代的建筑胶凝材料
2006/8/3
西方古代的建筑胶凝材料
在水泥发明的数千年岁月中,西方最初采用黏土作胶凝材料。古埃及人采用尼罗河的泥浆砌筑未经煅烧的土砖。为增加强度和减少收缩,在泥浆中还掺入砂子和草。用这种泥土建造的建筑物不耐水,经不住雨淋和河水冲刷,但在干燥地区可保存许多年。
大约在公元前3000-2000年间,古埃及人开始采用煅烧石膏作建筑胶凝材料,埃及古金字塔的建造中使用了煅烧石膏。公元前30年,埃及并入罗马帝国版图之前,古埃及人都是使用煅烧石膏来砌筑建筑物。
古希腊人与古埃及人不同,在建筑中所用胶凝材料是将石灰石经煅烧后而制得的石灰。公元前146年,罗马帝国吞并希腊,同时继承了希腊人生产和使用石灰的传统。罗马人使用石灰的反复是将石灰加水消解,与砂子混合成砂浆,然后用此砂浆砌筑建筑物。采用石灰砂浆的古罗马建筑,其中有些非常坚固,甚至保留到现在。
古罗马人对石灰使用工艺进行改进,在石灰中不仅掺砂子,还掺磨细的火山灰,在没有火山灰的地区,则掺入与火山灰具有同样效果的磨细碎砖。这种砂浆在强度和耐水性方面较“石灰-砂子”的二组分砂浆都有很大改善,用其砌筑的普通建筑和水中建筑都较耐久。有人将“石灰-火山灰-砂子”三组分砂浆称为“罗马砂浆”。
罗马人制造砂浆的知识传播较广。在古代法国和英国都曾普遍采用这种三组分砂浆,用它砌筑各种建筑。
在欧洲建筑史上,“罗马砂浆”的应用延续了很长时间。不过,在公元第9-11世纪,该砂浆技术几乎失传。在这漫长的岁月中,砂浆采用的石灰是煅烧不良的石灰石块,碎石也不磨细,质量很差。到公元第12-14世纪这段时期,石灰煅烧质量逐渐好转,碎砖和火山灰也已磨细,“罗马砂浆”质量恢复到原来的水平。
 现代水泥的发明
  现代水泥的发明有一个渐进的过程,并不是一蹴而就的。
  水硬性石灰
  18世纪中叶,英国航海业已较发达,但船只触礁和撞滩等海难事故频繁发生。为避免海难事故,采用灯塔进行导航。当时英国建造灯塔的材料有两种:木材和“罗马砂浆”。然而,木材易燃,遇海水易腐烂;“罗马砂浆”虽然有一定耐水性能,但尚经不住海水的腐蚀和冲刷。由于材料在海水中不耐久,所以灯塔经常损坏,船只无法安全航行,迅速发展的航运业遇到重大障碍。为解决航运安全问题,寻找抗海水侵蚀材料和建造耐久的灯塔成为18世纪50年代英国经济发展中的当务之急。对此,英国国会不惜重金,礼聘人才。被尊称为英国土木之父的工程师史密顿(J. Smeaton)应聘承担建设灯塔的任务。
  1756年,史密顿在建造灯塔的过程中,研究了“石灰-火山灰-砂子”三组分砂浆中不同石灰石对砂浆性能的影响,发现含有黏土的石灰石,经煅烧和细磨处理后,加水制成的砂浆能慢慢硬化,在海水中的强度较“罗马砂浆”高很多,能耐海水的冲刷。史密顿使用新发现的砂浆建造了举世闻名的普利茅斯港的漩岩(Eddystone)大灯塔。
  用含黏土、石灰石制成的石灰被成为水硬性石灰。史密顿的这一发现是水泥发明过程中知识积累的一大飞跃,不仅对英国航海业做出了贡献,也对“波特兰水泥”的发明起到了重要作用。然而,史密顿研究成功的水硬性石灰,并未获得广泛应用,当时大量使用的仍是石灰、火山灰和砂子组成的“罗马砂浆”。
  罗马水泥
  1796年,英国人派克(J. Parker)将称为Sepa Tria的黏土质石灰岩,磨细后制成料球,在高于烧石灰的温度下煅烧,然后进行磨细制成水泥。派克称这种水泥为“罗马水泥”(Roman Cement),并取得了该水泥的专利权。“罗马水泥”凝结较快,可用于与水接触的工程,在英国曾得到广泛应用,一直沿用到被“波特兰水泥”所取代。
  差不多在“罗马水泥”生产的同时期,法国人采用Boulogne地区的化学成分接近现代水泥成分的泥灰岩也制造出水泥。这种与现代恚怒化学成分接近的天然泥灰岩称为水泥灰岩,用此灰岩制成的水泥则称为天然水泥。美国人用Rosendale和Louisville地区的水泥灰岩也制成了天然水泥。在19世纪80年代及以后的很长一段时间里,天然水泥在美国得到广泛应用,在建筑业中曾占很重要的地位。
  英国水泥
  英国人福斯特(J. Foster)是一位致力于水泥的研究者。他将两份重量白垩和一份重量黏土混合后加水湿磨成泥浆,送入料槽进行沉淀,置沉淀物于大气中干燥,然后放入石灰窑中煅烧,温度以料子中碳酸气完全挥发为准,烧成产品呈浅黄色,冷却后细磨成水泥。福斯特称该水泥为“英国水泥”(British Cement),于1822年10月22日获得英国第4679号专利。
  “英国水泥”由于煅烧温度较低,其质量明显不及“罗马水泥”,所以售价较低,销售量不大。这种水泥虽然未能被大量推广,但其制造方法已是近代水泥制造的雏型,是水泥知识积累中的又一次重大飞跃。福斯特在现代水泥的发明过程中也是有贡献的。
  波特兰水(硅酸盐水泥)
  1824年10月21日,英国利兹(Leeds)城的泥水匠阿斯谱丁(J. Aspdin)获得英国第5022号的“波特兰水泥”专利证书,从而一举成为流芳百世的水泥发明人。
  他的专利证书上叙述的“波特兰水泥”制造方法是:“把石灰石捣成细粉,配合一定量的黏土,掺水后以人工或机械搅和均匀成泥浆。置泥浆于盘上,加热干燥。将干料打击成块,然后装入石灰窑煅烧,烧至石灰石内碳酸气完全逸出。煅烧后的烧块在将其冷却和打碎磨细,制成水泥。使用水泥时加入少量水分,拌和成适当稠度的砂浆,可应用于各种不同的工作场合。”
  该水泥水化硬化后的颜色类似英国波特兰地区建筑用石料的颜色,所以被称为“波特兰水泥”。
  阿斯谱丁在英国的Wakefield建设了第一个波特兰水泥厂。后来,他的儿子在英国的Grateshead又建设一个厂,1856年在德国再建设一个厂,并在那里度过了他的晚年。
  阿斯谱丁父子长期对“波特兰水泥”生产方法保密,采取了各种保密措施:在工厂周围建筑高墙,未经他们父子许可,任何人不得进入工厂;工人不准到自己工作岗位以外的地段走动;为制造假象,经常用盘子盛着硫酸铜或其他粉料,在装窑时将其撒在干料上。
  阿斯谱丁专利证书上所叙述的“波特兰水泥”制造方法,与福斯特的“英国水泥”并无根本差别,煅烧温度都是以物料中碳酸气完全挥发为准。根据水泥生产一般常识,在该温度条件下制成的“波特兰水泥”,其质量不可能优于“英国水泥”。然而在市场上“波特兰水泥”的竞争力大于“英国水泥”。1838年重建泰晤士河隧道工程时,“波特兰水泥”价格比“英国水泥”要高很多,但业主还是选用了“波特兰水泥”。很明显,阿斯谱丁出于保密原因在专利证书上并未把“波特兰水泥”生产技术都写出来,他实际掌握的水泥生产知识比专利证书上表明的要多。阿斯谱丁在工程生产中一定采用过较高煅烧温度,否则水泥硬化后不会具有波特兰地区石料那样的颜色,其产品也不可能有那样高的竞争力。
  不过,根据专利证书所载内容和有关资料,阿斯谱丁未能掌握“波特兰水泥”确切的烧成温度和正确的原料配比。因此他的工厂生产出的产品质量很不稳定,甚至造成有些建筑物因水泥质量问题而倒塌。
  在英国,与阿斯谱丁同一时代的另一位水泥研究天才是强生(I. C. Johnson)。他是英国天鹅谷怀特公司经理,专门“罗马水泥”和“英国水泥”。1845年,强生在实验中一次偶然的机会发现,煅烧到含有一定数量玻璃体的水泥烧块,经磨细后具有非常好的水硬性。另外还发现,在烧成物中含有石灰会使水泥硬化后开裂。根据这些意外的发现,强生确定了水泥制造的两个基本条件:第一是烧窑的温度必须高到足以使烧块含一定量玻璃体并呈黑绿色;第二是原料比例必须正确而固定,烧成物内部不能含过量石灰,水泥硬化后不能开裂。这些条件确保了“波特兰水泥”质量,解决了阿斯谱丁无法解决的质量不稳定问题。从此,现代水泥生产的基本参数已被发现。
  1909年,强生98岁高龄时,向英国政府提出申诉,说他于1845年制成的水泥才是真正的“波特兰水泥”,阿斯谱丁并未做出质量稳定的水泥,不能称他为“波特兰水泥”的发明者。然而,英国政府没有同意强生的申诉,仍旧维持阿斯谱丁具有“波特兰水泥”专利权的决定。英国和德国的同行们对强生的工作有很高评价,认为他对“波特兰水泥”的发明做出了不可磨灭的重要贡献。
  18世纪的欧洲发生了人类历史上第一次工业革命,推动了西方各国社会经济的迅猛向前,建筑胶凝材料的发展步伐也随之加快。西方国家在“罗马砂浆”的基础上,1756年发现水硬性石灰;1796年发明“罗马水泥”以及类似的天然水泥;1822年出现“英国水泥”;1824年英国政府发布第一个“波特兰水泥”专利。当代建筑“粮食”――“波特兰水泥”(硅酸盐水泥)就这样在西方徐徐诞生,同时踏上了不断改进的征途。
  水泥的发明是一个渐进的过程。水泥生产技术随着社会生产力发展,也有一个不断进步、成熟和完善的过程。今天,人们把水泥的生产过程形象的概括为“二磨一烧”,即按一定比例配合的原料,先经粉磨制成生料,再在窑内烧成熟料,最后通过粉磨制成水泥。在这个过程中,窑是核心设备,所以人们在研究水泥技术发展史的时候,往往以窑为代表。回顾这过去的近二百年,水泥生产先后经历了仓窑、立窑、干法回转窑、湿法回转窑和新型干法回转窑等发展阶段,最终形成现代的预分解窑新型干法。
  仓窑
  1824年阿斯普丁获得波特兰水泥专利时所用的煅烧设备叫瓶窑(Bottle Kiln),其形状像瓶子,因此而得名。1872年强生在瓶窑的基础上,发明专门用于烧制水泥的仓窑,并获得专利。
  立窑
  1884年在德国,狄兹赫(Dietzsch)发明立窑,并取得专利权。丹麦人史柯佛(Schoefer)对立窑进行了多次改进。1913年前后,德国人在立窑上开始采用移动式炉篦子(Movable Grate)使熟料自动卸出,同时进一步改善通风。
  干法回转窑
  经过十八年来的一次次试验和一次次失败,在1895年,美国工程师亨利(Hurry)和化验师西蒙(Seaman)进行回转窑煅烧波特兰水泥的试验,终于获得成功,并在英国取得第23145号专利证。1897年德国贝赫门(I. A. Bachman)博士发明余热锅炉窑。1928年,立雷帕博士与德国水泥机械公司伯力鸠斯(Polysius)合作,制造出窑尾带回转篦式加热机的干法回转窑。
  湿法回转窑
  1912年前后,丹麦史密斯(F. L. Smith)水泥机械公司用白垩土和其他辅助原料制成水泥生料浆,在回转窑上用它取代干生料粉进行煅烧试验,取得成功,从而开创出湿法回转窑生产水泥的新方法。
  新型干法回转窑
  曾在丹麦史密斯水泥机械公司工作过的工程师伏杰尔-彦琴森(M. Vogel-Jorgensen)于1932年6月1日向捷克斯洛伐克共和国专利办公室(Patent Office)首次提出四级旋风筒悬浮预热器的专利申请。专利于1934年7月25日被批准并公布,编号为48169。1951年德国工程师密勒(F. Muller)对专利内容作了多处改进,在此基础上洪堡公司制造出世界上第一台四级旋风悬浮预热器。悬浮预热器简称SP,这是Suspension Preheater的缩写。1971年,日本石川岛播磨重工业公司在洪堡窑的基础上首创水泥预分解窑。预分解窑简称NSP窑,NSP是New Suspension Preheater的缩写,即新型悬浮预热器的缩写。
一般人都不太区分水泥和砼。
建筑历史也是有很多内容的
不错啊,学习了,
科普是科普了,不过这题目起的,:L ,原来中国古代建筑胶凝只盖了一层楼:L :L