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混凝土人类文明困境的缩影

时间:2018-10-18 17:12:26 作者:迷迷 来源:51区未解之谜网 手机阅读

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有一本书,叫《塑造世界经济的五十项伟大发明》,蒂姆·哈福德写的,最近这本书的中文版出来了,其中一项是混凝土。混凝土我们都见过,由水泥、沙子和水混合而成,是现代社会大量应用的建筑材料。追溯它的历史非常久远。古罗马人就会用,不过在欧洲中世纪失传了一段时间。古希腊的那些大型公共建筑是用石头造的。工程量大得吓人。你想,石头要搞出造型来,必须在建设之间就雕刻好,然后吊装到位,工程量当然很大。如果用砖,烧制的砖头基本都是方形,很难做出复杂的形状。有柱子那样的大型整体结构,更是无法烧制而成砖。但是罗马人有了混凝土,就方便多了,建材都可以运到建筑现场,倒进任何形状的模子里,任意塑性,建筑成本当然就下来了。这是混凝土的一个好处。更重要的是,混凝土非常牢固结实,不用修建那么多柱子做建筑的支撑了。罗马人搞出了很多建筑发明,拱门、拱顶和圆顶这样的结构都可行了。

这就让巨型建筑物变成了可能,而且罗马建筑的内部就可以更加宽敞,柱子少了嘛。最著名的就是罗马的万神殿,神殿的圆顶直径为一百四十二英尺,就是40多米啊,一根柱子都没有。这是古代世界最大的封闭建筑之一。混凝土还有一个好处,就是太经久耐用了。罗马万神殿,就是因为是混凝土建造的,到现在屹立不倒。模样也没有变化,反正现在已经2000年了。据说,罗马人用混凝土修建的防波堤,因为泡在水里,越泡越坚固。当然,话又说回来,为什么混凝土建筑那么持久?其实还有一个隐秘的原因,就是混凝土没有用。如果是石头、砖块建筑的房子,在漫长的历史中,总有没人看的时候,砖头石块很容易被人拆下来挪作他用。明代的长城被毁,很多就是因为周围的人把石块拆下来垒猪圈了。但是混凝土一旦凝结,就不再有任何别的用处。要么那建筑还在,要么硬生生拆掉,成为建筑垃圾。所以,在历史上没人打混凝土建筑的主意,所以它就能这么一直屹立不倒。请注意,刚才这一段这就包含了混凝土的内在矛盾性。虽然它的灵活性非常高,可塑性非常强,可一旦建成,凝结成形,却也就此彻底失去了灵活性。

你看,有意思吧?一种材料,居然可以把灵活和僵化融为一体。即使过上一百万年,石头、钢铁都腐烂消失,混凝土也不会有什么变化,还是当初塑形而成的样子。一百多年以前,混凝土有过一次革命性的改变。这让混凝土的内在矛盾性更加复杂了。19世纪中期,当时在欧洲,用混凝土做花盆是一种时尚,利用混凝土的灵活性做成形状各异的花盆,非常好看。但混凝土做成的花盆,做薄了易碎,做厚了又笨重。有一个法国园丁莫尼耶,就尝试着把混凝土浇在钢筋网上制作花盆,效果出人意料的好。这就是钢筋混凝土的老祖宗。在钢筋混凝土中,钢筋用来承受强大的拉力,混凝土用来承受强大的压力,各自发挥优势,而且,钢筋和混凝土的热膨胀系数差不多,简直是完美搭配。两种材料合二为一。钢筋混凝土比单纯的混凝土用处大得多。今天看到的大型桥梁和摩天大楼就可以制造了。这可真是一项划时代的革命性发明。如果没有钢筋混凝土,我们今天看到的世界,至少今天看到的城市肯定不会是这个样子。但是,我们刚才说到的那个混凝土的内在矛盾性就更麻烦了。你想钢筋混凝土的建造,并不复杂,但是因为建造工程量大,参与的人也很多,很容易偷工减料。如果各成分的比例不准确,比如水泥比例过低,或者浇筑时没有严格按照操作规程,粗制滥造的钢筋混凝土中就会留下很多细小的裂缝。裂缝一多,时间一长,水就会通过这些细小裂缝进入钢筋混凝土内部,逐渐侵蚀其中的钢筋。钢筋会生锈,也就是建筑内部最核心的部分会腐烂。钢筋混凝土由于强度很高,可以建造跨度很大的桥梁、很高的摩天大楼。可是,如果其中对抗拉力的钢筋发生锈蚀,仅靠混凝土本身的强度,就撑不住这些桥梁和大楼了。

到那个时候,你就想吧,会出现什么样的不可设想的事故和灾难。当然,这只是一种理论假设,多长时间会发生这种事,谁也说不好。至少,美国早年建成的那些基础设施正在经历这种破坏。有数据显示,美国全国每九座桥梁中就有一座已经存在结构缺陷。想要修复这些桥梁,每年需要上百亿美元的投资。但现在据说投资缺口差很多。在应用钢筋混凝土上,中国的使用量比美国多得多。2008年以后的三年中,中国浇筑的钢筋混凝土数量相当于美国在整个20世纪的浇筑量。当然,这其中绝大部分的浇筑都是合格的,但谁也不敢说,所有的浇筑都是合格的。当然,中国这些建筑距离年久失修,还早得很,也许100年,也许更长。现在不必过于担心。现代社会,有一个基本假设,就是我们制造了大量的问题,但是不怕,随着技术进步,这些问题虽然严重,但是终究会找到技术解决方案。比如,能源,工业革命早期就有英国人算过账,说这煤炭很快就会用完啊。紧接着石油技术就来了。又有人担心,说石油很快就会用完啊。然后核电技术、太阳能技术就来了。如果你继续担心核电技术带来的废料问题,专家也会告诉你,没关系,技术在进步,这些问题虽然现在不知道怎么解决,但是终究会解决的。我自己反正是相信这套理论的。但是,今天我们面对混凝土的时候,你会发现,这种乐观情绪也许要重新评估了。不知道多少年之后,我们的子孙将会面对大难题。

桥梁道路也许还好办一点,城市中心的那么多钢筋混凝土高楼,几乎是同时建起来的,将来也会同时发生各种危机,到时候有没有办法修理?就算是可以修理,可以拆除。那么多混凝土,也是永不变形、永不消失的垃圾。这么大规模的建筑垃圾,我们怎么处理它,也是一个棘手的问题。今天我们聊的混凝土的内在矛盾,或许可以看作是当代人类文明的一个缩影。当代社会,人们掌握了空前强大的生产能力,并且,是快速掌握的。两百年的工业革命,创造出的物质财富,超过过去所有时代的总和。近几十年这个速度更快,比前两三百年工业革命时期还要快。这么快的后果是三个:第一,大量的无法应对的后果产生了。至少以现在的技术手段,无法应对。比如今天讲的混凝土问题。还有垃圾问题、生态灾难问题。第二,如果从大历史的尺度来看,这些难题几乎是同时产生的,在人类历史上两三百年就是同时,将来的后果也几乎会是同时爆发。第三,我们唯一能指望的就是未来技术进步,如果到时候后果爆发了,我们指望的技术进步没有发生,其实整个人类没有任何后备手段。你可能会说,既然这些后果都是快造成的,那么慢下来怎么样?不好意思,人类的现代文明没有慢这个选项,会越来越快。每个时代都有自己的内在矛盾。现代社会的内在矛盾,不在别处,就在我们身边的混凝土的地板和墙面里。那是最好的矛盾象征。THEEND!

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