古代中国的建筑工人通过将糯米汤与标准
砂浆混合,发明了超强度的“糯米砂浆”。糯米砂浆是现存修复古代建筑的最好材料。科学家称,万里长城千年不倒得益于这种
建筑材料。
科学家们在中国长城(
明长城)的城墙黏合物中发现了糯米的成分,糯米砂浆被认为是长城的主要黏合材料,而这种强度很大的黏合材料也被认为是万里长城千年不倒的原因。
在中国古代,糯米砂浆一般用于建造陵墓,
佛塔,城墙等大型建筑物中,其中一些建筑存在。有些古建筑物非常坚固,甚至现代
推土机都难以推倒,还能承受强度很大的地震。最新研究发现了一种名为
支链淀粉的“秘密原料”,似乎是赋予糯米砂浆传奇性强度的主要原因。支链淀粉是发现于
喜米和其他含淀粉食物中的一种
多糖物或复杂的
糖类。科学家表示:“分析研究表明,古代砌筑
砂浆是一种特殊的有机与
无机化合物合成材料。无机成分是
碳酸钙,有机成分则是支链淀粉。支链淀粉来自于添加至砂浆中的糯米汤。此外,我们发现,砂浆中的支链淀粉起到了抑制剂的作用:一方面控制
硫酸钙晶体的增长,另一方面生成紧密的
微观结构,而后者应该是令这种有机与无机砂浆强度如此之大的原因。”
为了确定糯米能否有助于建筑物修复,研究人员准备了掺入糯米数量不同的
生石灰砂浆,对比传统石灰砂浆测试了它们的性能。两种砂浆的测试结果表明,掺入糯米汤的石灰砂浆的物理特性更稳定,机械强度更大,
兼容性更强,这些特点令其成为修复古代石造建筑的合适材料。
距今大约1500年前,古代中国的建筑工人将糯米和
石灰乳以及
石灰岩混合,制成浆糊,然后将其填补在砖石的空隙中,制成了超强度的“糯米砂浆”。
糯米灰浆是
中原地区古代劳动人民发明的一种特殊有机一无机建筑
胶凝材料,在中国有着广泛的应用,如太和镇古城、开平楼、
龙岩市南部土围楼等古建筑,均采用糯米灰浆作为胶凝材料,依然牢固如初。研究表明,糯米
砂浆有着耐久性好、自身强度和黏结强度高、韧性强、防渗性好等特点,在中国古建筑修复中有着巨大的应用前景。
明矾和
硫酸铝对提高糯米
灰浆强度,特别是提高其早期强度具有明显作用。掺明矾或硫酸铝的糯米灰浆,其28d
抗压强度分别提高了2.6倍和2.0倍。
明矾中的K可在糯米灰浆中产生可溶性盐,从而导致明矾糯米灰浆的抗冻融性能和耐水性能明显降低。因此,在古建筑保护中,明矾不宜用作糯米灰浆的添加剂。硫酸铝对糯米灰浆综合性能改善效果较好,建议在古建筑修复中,采用掺4%-6%硫酸铝糯米灰浆。