中國古代的“有機水泥”——糯米灰漿

提起中國的古代建筑，也許你會想到復雜精巧的木結構，歷經(jīng)滄桑的秦磚漢瓦，還有古老而厚重的城墻。其實，除了少數(shù)巧奪天工的神作之外，絕大部分建筑都需要一樣類似現(xiàn)在水泥的粘合劑。有了它，古代建筑才能如此堅固，經(jīng)歷風雨，甚至保存至今。

追溯這種粘合劑的發(fā)展歷史，早在商代以前，我國古代建筑工匠就開始使用建筑粘合劑，主要是拌上草的黃泥漿。從周代開始逐漸被石灰取代，后來又開始流行由石灰、黏土和沙子組成的“三合土”。這三種東西按一定比例加水混合，就會相互粘合在一起，干燥后異常堅固。

作為粘合劑，“三合土”顆粒還是比較粗糙，一定程度上影響了粘合效果。于是，中國古代中國人又找到了一種“秘密武器”——糯米。

距今大約1500年前的南北朝時期，中國古代的建筑工匠將糯米和熟石灰以及石灰?guī)r混合，制成漿糊，然后將其填補在磚石的空隙中，制成了超強度的“有機水泥”——糯米灰漿。

作為粘合劑的糯米灰漿

那么，為何糯米灰漿會有如此神奇的強度呢？

科學研究發(fā)現(xiàn)了一種名為支鏈淀粉的“秘密原料”，它似乎是賦予糯米砂漿神奇強度的主要原因。支鏈淀粉是發(fā)現(xiàn)于稻米和其他含淀粉食物中的一種多糖物或復雜的碳水化合物。

科學家表示：“分析研究表明，古代砌筑砂漿是一種特殊的有機與無機合成材料。無機成分是碳酸鈣，有機成分則是支鏈淀粉。支鏈淀粉來自于添加至砂漿中的糯米湯。

“此外，砂漿中的支鏈淀粉起到了抑制劑的作用：一方面控制硫酸鈣晶體的增長，另一方面生成緊密的微觀結構。而后者應該是令這種有機與無機砂漿強度如此之大的原因。”

科學家們在中國長城（明長城）的城墻粘合物中發(fā)現(xiàn)了糯米的成分。于是，糯米灰漿被認為是長城的主要粘合材料，而這種強度很大的粘合材料也被認為是萬里長城千年不倒的原因之一。

明長城

事實證明，用糯米灰漿粘合的磚石建筑更加結實耐久。泉州建于唐宋時期的多座古橋和古塔，挺過了7.5級的強震；建立于明代的南京、西安、荊州等古城墻，歷經(jīng)600多面仍巍然挺立……

泉州建于南宋的安平橋

西安古城墻

既然糯米砂漿粘合強度如此高，那么，它是否能用于古代建筑物的修復？

為了得到這個問題的答案，研究人員準備了摻入糯米湯的石灰砂漿和傳統(tǒng)石灰砂漿，測試比較兩者的粘合性能。

兩種砂漿的測試結果表明，摻入糯米湯的石灰砂漿的粘合性能更穩(wěn)定，機械強度更大，兼容性更強，這些特點表明糯米砂漿是修復古代石造建筑的合適材料。

西昌老城區(qū)的建昌古城墻的修復，就是全部用糯米灰漿代替現(xiàn)代水泥，這種修復方式取得了良好的效果。

修復后的建昌古城

不過，糯米灰漿這種強力粘合劑只是多用于國家大型工程，而很少用于民居，這是為什么呢？

因為，糯米早在先秦時期就是我國南方的重要糧食。在“民以食為天”的古代社會，保證糧食生產(chǎn)以養(yǎng)活更多人口才是頭等大事。糯米灰漿建房不僅成本高，而且浪費糧食。所以，這種粘合劑一直沒有得到廣泛應用。