化材为筑(2)
演讲的最后,斯通先生语重心长地说:“讲述了太多的故事,我们自然要放眼未来。老夫年事已高,眼界也会有所局限,希望作为大海中翻腾不息‘后浪’的年轻一代,能够站在我们的肩膀上,汲取老一辈留下的智慧与财富,联合各大材料家族推陈出新,建设更加现代化的建筑王国!”
图1 厦门大学的嘉庚建筑[6]
2 建筑工业的“全能王”——康瑞特家族
接下来,聚光灯打在了一位面容发灰、身材魁梧的男士身上。这位先生站在舞台中央,镇定自若地讲道:“我是康瑞特(Concrete)家族的代言人西门?康瑞特(Cement Concrete),学名水泥混凝土。不论是在建筑王国还是联盟当中,我都起着举足轻重的作用,在当今社会,人们赞誉康瑞特家族为建筑工业的全能冠军,”康瑞特先生顿了顿,“接下来我会与你们分享我和我的家族。”
“我们究竟是谁?教科书上说,混凝土是由胶凝材料将骨料胶结成整体的复合固体材料[7]。在家族中我的兄弟姐妹众多,但作为水泥混凝土的我,是最常见的一种混凝土。我是由水泥、水和粗、细骨料按适当比例配合,拌制均匀,浇筑成型,经硬化后形成的人造石材。我的身体具有一系列的优良性能,比如力学性能理想,和易性能良好,耐久性好,同时我还因为原材料易得、适应性强、性价比高、综合能耗低等优点而成为当今世界上应用最广泛、用量最大的建筑材料[8]。建筑界早已离不开我,只要有建筑的地方几乎都能看到我的身影。众所周知,我与日本建筑大师安藤忠雄早已是忘年之交,彼此之间相辅相成——安藤助我走上了当代建筑的舞台,同时混凝土也成为了他的‘烫金名片’。不少科学家曾坦言,到目前为止仍无法找到我的替代品。”
康瑞特先生接着讲道:“如果要深究我从哪里来,那就不得不提到西门家族了。作为水硬性胶凝材料的西门,也就是人们常说的水泥,是我的重要组成部分——它犹如骨架,将我的肉体连接。西门家族同康瑞特家族世代交好,它的历史甚至比我们更加久远。可以这样说,如果没有西门就不会有我的存在。西门家族同样人丁兴旺,有着众多声名显赫的家庭,但在建筑工程领域中当属硅酸盐类水泥最为出名,其五大成员分别为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥[6]。在硅酸盐水泥的工业制备过程中,其关键步骤就是通过高温煅烧形成由不同矿物组成的熟料,它的主要成分为硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙以及铁铝酸四钙,其中硅酸钙所占比例过半。”
说到这里,先生提高了音量继续介绍:“值得一提的是,当熟料的成分比例发生改变,水泥的特性也会随之变化:假如提高硅酸三钙的含量,那么就可以制得快硬高强的水泥;倘若降低铝酸三钙和硅酸三钙的含量,同时提高硅酸二钙的含量,那么便可制造水化热低的低热水泥。由此可见,水泥熟料中这些化学成分的改变都潜移默化地影响着我的特性,这是多么的神奇!”
演讲的最后,康瑞特先生总结道:“今天,我只是给各位介绍了混凝土家族的冰山一角,细说下去恐怕三天三夜都讲不完!更多的奥秘还请我们在未来一同探寻。”
3 建筑立面的“眼睛”——格拉斯家族
第三位登台的是一位体态透亮,举止优雅的女士。在台下观众的掌声中,她来到了舞台中央,浑身上下散发着隐约透明的光芒,给观众以一种虚无缥缈的美感。女士一开口,舞台边两个巨大的音响便传出清脆悦耳的声音:“亲爱的观众朋友们,我是你们的莱米?格拉斯小姐(Laminated Glass),我来自实力雄厚的格拉斯家族(Glass),平时大家都叫我的昵称——夹层玻璃。”
“首先,让我来简单介绍一下我的家族吧。我们格拉斯家族在无机非金属材料联盟中占有很重要的地位哦!由于外观的透明性与现代感,再加上耐腐蚀、不生锈、化学性质稳定等诸多优点,我们受到了当今时代的追捧,玻璃与钢材、混凝土的组合形式已成为现代化建筑的标志。
在大大小小的城市中,抬头望去,你总会在大街小巷的建筑中发现格拉斯家族的身影——摩天大楼的玻璃幕墙、家家户户的门窗玻璃、建筑局部的玻璃饰品等。在联盟中,很少有家族能代替我们的存在呢!此外,格拉斯家族与‘窗’也有着不可言喻的亲密关系。窗是‘风之眼’,承担着采光、通风以及观景的功能,而格拉斯家族的特性与之完全匹配,长期的生产实践过程也促生了玻璃与开窗墙面的融合[4],因而我们家族被人们亲切地称为建筑立面的‘眼睛’。
文章来源:《化学通报》 网址: http://www.hxtbzzs.cn/qikandaodu/2021/0426/649.html
上一篇:在化学传感器领域的应用进展
下一篇:露点蒸发冷却器效率分析