土墙坚硬有门道

发表于 讨论求助 2023-05-10 14:56:27

中国人自古以来就知道用黄土来垒墙,据考察,这项建筑技术可以追溯到公元前2000年!长城中的部分墙壁就是土墙。古代西班牙人也懂用土来垒墙,据考察,著名的阿兰布拉宫殿的部分墙壁就是土垒起来的。也许这项技术是从中国学去的吧。至今在中国部分农村,你还可以见到这种黄土垒的土墙。

也许很多人认为土墙松松垮垮,经不起风吹雨打。不要小看它,经测试,它在坚硬的情况下,完全可以与混凝土墙媲美,长城中的土墙就经历了数百到数千年的历史沧桑,仍然屹立不倒。只是土墙经不起雨淋水浸,一旦被水浸泡,就会松垮倒塌。

土墙的垒建其实很简单,就是用普通的黄土,可以掺上石子和一点沙子,也可以什么也不加,直接放到两块夹板之间,待夹板之间的空隙被黄土填满之后,给黄土均匀地洒上一点水,再用夯锤使劲锤击土壤。由于黄土两侧被捆绑在一起的夹板挡住了,在被锤击的时候,只能相互间紧密挤压,于是紧密挤在一起的土壤就形成了一堵坚实的墙。

也许已经有很多人对土垒起来的墙能够持久牢固地撑起房舍表示惊讶了:疏松的土壤为何夯实以后就会如此坚固?它为什么又无法抵挡水的浸泡?

这里面有个不久前才弄懂的奥秘,原来土壤颗粒很喜欢水,组成土壤的很多分子遇到水之后,就会“抢”着把水分子拽住,若水分子同时被多个土壤分子拽住的话(一个水分子可以同时与4个分子形成氢键),就相当于土壤分子通过水分子紧密连接起来,形成无法扯断的网格结构,这种结构就很牢固了。这个过程很像水泥在水的作用下凝固。

土墙建成之后,烈日的暴晒会不会把其中的水分子蒸发掉呢?不会,水分子与土壤分子的结合很牢固。烈日只能把没有参与形成网格的水分子蒸发掉。

那么垒墙的过程为什么需要夯实呢?因为疏松的土壤分子之间距离很大,无法同时与水分子靠近而牵起手来,就需要一种力把它们往一起赶,让它们挤在一起,就容易造成多个土壤分子同时抢一个水分子的状况了。

那么这样的墙又为什么怕水浸泡呢?水分子越多,不是越容易形成网格结构吗?其实往深处想想就知道了,水分子多了,有足够的水分子供土壤分子吸附,土壤分子就不需要争抢了,这样,吸附了很多水的土壤分子反而“各自为政”,变成一盘散沙了,那么坚实的墙就被水浸塌了。

因此土墙的建造虽然很简单很经济,但非常怕水。针对这一点,我们可以开发出一种防水的涂料刷在土墙表面,这会很有效地保护土墙古建筑,现在的人也可以充分利用这种简单经济的方式垒土墙建房,不用怕雨淋水浸,会墙倒屋塌了。现在在美国和澳大利亚的部分地区已经可以见到这种土墙房屋了。



小贴士:


阿兰布拉宫殿

位于西班牙南部格拉纳达城外西南方的山岗上,是大约13世纪的摩尔王朝时期修建。体现了伊斯兰教世俗建筑与园艺的完美结合。现已作为阿拉伯式宫殿庭院建筑的代表,被列入联合国教科文组织世界文化遗产名录。

氢键

当氢与吸电子的氮、氧等原子结合形成分子后,再与含有氮、氧等原子的其他分子靠近时,其他分子中的氮、氧还想从氢身上吸电子,于是两个吸电子的原子通过氢原子为媒介争夺电子,这就形成了氢键。氢键比一般的分子静电吸引要强大,但又比真正的化学键要弱。也就是说,要分开以氢键相连的两个分子比较难。


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