屹立百年不倒的建築 靠的是什麼?

提起中國古代建築,或許你會想到複雜精巧的木結構,覺得只靠榫接結構就能建造各類建築。確實少數巧奪天工的神作是這樣的,但其實絕大部分建築都是需要黏合劑的。

考古發現商代以前使用的建築黏合劑,主要是拌上草的黃泥漿,從周代開始逐漸被石灰取代。到南北朝開始使用由石灰、黏土和沙子組成的 「三合土」。這三樣東西按一定比例加水混合,就會互相黏合在一起,乾燥後堅固異常。三合土既可當黏合劑用,又能直接修築城牆、陵墓等工程。然而作為黏合劑的三合土,顆粒還是比較粗糙,一定程度上影響了黏合強度。相比之下,古羅馬人利用當地豐富的火山灰,用它跟石灰、沙子加水混合,製成了更加堅固的混凝土。

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▲修復古建築物過程中建築師用了很多黏合的方法恢復

不過古代中國人因地制宜,選擇了一樣中國特有的材料─糯米。糯米是糯稻的籽粒,早在先秦時期便已是中國南方的重要糧食,北方稱為 「江米」。與普通稻米不同,糯米煮熟後會變成黏糊糊的一團,再脫水乾燥後又變得特別的硬。正是如此所以有人將糯米引入了建築業。糯米,扮演的是 「黏合劑中的黏合劑」。工匠們將糯米煮爛後,把漿汁倒入三合土和勻,製成灰漿。待其乾燥後,比純粹用水混合的三合土灰漿強度更大、韌性更好,還具備優良的防水性能。

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▲秦朝開始用糯米灰漿作為建築材料

現代科學發現這當中的原因就是在於糯米中的主要成分─支鏈澱粉。在跟石灰混合的時候,支鏈澱粉會與其中的碳酸鈣發生 「生物礦化」,有機的澱粉與無機的石灰相互包裹、填充,形成了密實的微結構,兼具強度和韌性。同時石灰的防腐作用也能抑制澱粉腐敗,使灰漿保持耐久。用糯米灰漿黏合的磚石建築,往往結實耐久,堅固異常。泉州建於唐宋時期的多座古塔、古橋,挺過了7.5級大地震;建於明代的南京、西安、荊州古城牆,歷經600餘年仍巍然挺立。

宋元之後,糯米灰漿的使用愈發成熟。北京故宮、明長城、承德避暑山莊、清東西陵、錢塘江海塘等明清工程,建造中都使用了糯米汁液與三合土調拌而成的灰漿來黏合磚石,數百年來仍大致保持完好。福建土樓以堅實耐久而聞名,其中一些建造時就是在三合土中加入糯米漿與蛋清、紅糖等有機黏合劑,和勻後作為砌牆材料,建成後的牆體堅固如水泥。不過,使用糯米灰漿的建築,也主要限於這類不惜工本的大項目了,普通民房除了福建土樓這樣的另類,很少能用上這種強力材料。就連明成祖遷都後修建的北京城牆,也沒使用糯米灰漿。

在 「民以食為天」的中國古代,保證糧食生產以養活眾多人口,一直是社會的頭等大事。在農業產量有限、又屢受自然災害影響的條件下,不把寶貴的糯米給大家吃卻拿去蓋房,實在太浪費……因此糯米灰漿只能是典型的高檔奢侈品,一直沒能像泥漿、石灰漿一樣得到廣泛使用。

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▲糯米灰漿由於成本高昂多用於古代的宮殿、陵墓等

 

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