混凝土人類文明困境的縮影
2023-03-31 01:52:34
有一本書，叫《塑造世界經濟的五十項偉大發明》，蒂姆·哈福德寫的，最近這本書的中文版出來了，其中一項是混凝土。混凝土我們都見過，由水泥、沙子和水混合而成，是現代社會大量應用的建築材料。追溯它的歷史非常久遠。古羅馬人就會用，不過在歐洲中世紀失傳了一段時間。古希臘的那些大型公共建築是用石頭造的。工程量大得嚇人。你想，石頭要搞出造型來，必須在建設之間就雕刻好，然後吊裝到位，工程量當然很大。如果用磚，燒制的磚頭基本都是方形，很難做出複雜的形狀。有柱子那樣的大型整體結構，更是無法燒制而成磚。但是羅馬人有了混凝土，就方便多了，建材都可以運到建築現場，倒進任何形狀的模子裡，任意塑性，建築成本當然就下來了。這是混凝土的一個好處。更重要的是，混凝土非常牢固結實，不用修建那麼多柱子做建築的支撐了。羅馬人搞出了很多建築發明，拱門、拱頂和圓頂這樣的結構都可行了。
這就讓巨型建築物變成了可能，而且羅馬建築的內部就可以更加寬敞，柱子少了嘛。最著名的就是羅馬的萬神殿，神殿的圓頂直徑為一百四十二英尺，就是40多米啊，一根柱子都沒有。這是古代世界最大的封閉建築之一。混凝土還有一個好處，就是太經久耐用了。羅馬萬神殿，就是因為是混凝土建造的，到現在屹立不倒。模樣也沒有變化，反正現在已經2000年了。據說，羅馬人用混凝土修建的防波堤，因為泡在水裡，越泡越堅固。當然，話又說回來，為什麼混凝土建築那麼持久？其實還有一個隱秘的原因，就是混凝土沒有用。如果是石頭、磚塊建築的房子，在漫長的歷史中，總有沒人看的時候，磚頭石塊很容易被人拆下來挪作他用。明代的長城被毀，很多就是因為周圍的人把石塊拆下來壘豬圈了。但是混凝土一旦凝結，就不再有任何別的用處。要麼那建築還在，要麼硬生生拆掉，成為建築垃圾。所以，在歷史上沒人打混凝土建築的主意，所以它就能這麼一直屹立不倒。請注意，剛才這一段這就包含了混凝土的內在矛盾性。雖然它的靈活性非常高，可塑性非常強，可一旦建成，凝結成形，卻也就此徹底失去了靈活性。
你看，有意思吧？一種材料，居然可以把靈活和僵化融為一體。即使過上一百萬年，石頭、鋼鐵都腐爛消失，混凝土也不會有什麼變化，還是當初塑形而成的樣子。一百多年以前，混凝土有過一次革命性的改變。這讓混凝土的內在矛盾性更加複雜了。19世紀中期，當時在歐洲，用混凝土做花盆是一種時尚，利用混凝土的靈活性做成形狀各異的花盆，非常好看。但混凝土做成的花盆，做薄了易碎，做厚了又笨重。有一個法國園丁莫尼耶，就嘗試著把混凝土澆在鋼筋網上製作花盆，效果出人意料的好。這就是鋼筋混凝土的老祖宗。在鋼筋混凝土中，鋼筋用來承受強大的拉力，混凝土用來承受強大的壓力，各自發揮優勢，而且，鋼筋和混凝土的熱膨脹係數差不多，簡直是完美搭配。兩種材料合二為一。鋼筋混凝土比單純的混凝土用處大得多。今天看到的大型橋梁和摩天大樓就可以製造了。這可真是一項劃時代的革命性發明。如果沒有鋼筋混凝土，我們今天看到的世界，至少今天看到的城市肯定不會是這個樣子。但是，我們剛才說到的那個混凝土的內在矛盾性就更麻煩了。你想鋼筋混凝土的建造，並不複雜，但是因為建造工程量大，參與的人也很多，很容易偷工減料。如果各成分的比例不準確，比如水泥比例過低，或者澆築時沒有嚴格按照操作規程，粗製濫造的鋼筋混凝土中就會留下很多細小的裂縫。裂縫一多，時間一長，水就會通過這些細小裂縫進入鋼筋混凝土內部，逐漸侵蝕其中的鋼筋。鋼筋會生鏽，也就是建築內部最核心的部分會腐爛。鋼筋混凝土由於強度很高，可以建造跨度很大的橋梁、很高的摩天大樓。可是，如果其中對抗拉力的鋼筋發生鏽蝕，僅靠混凝土本身的強度，就撐不住這些橋梁和大樓了。
到那個時候，你就想吧，會出現什麼樣的不可設想的事故和災難。當然，這只是一種理論假設，多長時間會發生這種事，誰也說不好。至少，美國早年建成的那些基礎設施正在經歷這種破壞。有數據顯示，美國全國每九座橋梁中就有一座已經存在結構缺陷。想要修復這些橋梁，每年需要上百億美元的投資。但現在據說投資缺口差很多。在應用鋼筋混凝土上，中國的使用量比美國多得多。2008年以後的三年中，中國澆築的鋼筋混凝土數量相當於美國在整個20世紀的澆築量。當然，這其中絕大部分的澆築都是合格的，但誰也不敢說，所有的澆築都是合格的。當然，中國這些建築距離年久失修，還早得很，也許100年，也許更長。現在不必過於擔心。現代社會，有一個基本假設，就是我們製造了大量的問題，但是不怕，隨著技術進步，這些問題雖然嚴重，但是終究會找到技術解決方案。比如，能源，工業革命早期就有英國人算過帳，說這煤炭很快就會用完啊。緊接著石油技術就來了。又有人擔心，說石油很快就會用完啊。然後核電技術、太陽能技術就來了。如果你繼續擔心核電技術帶來的廢料問題，專家也會告訴你，沒關係，技術在進步，這些問題雖然現在不知道怎麼解決，但是終究會解決的。我自己反正是相信這套理論的。但是，今天我們面對混凝土的時候，你會發現，這種樂觀情緒也許要重新評估了。不知道多少年之後，我們的子孫將會面對大難題。
橋梁道路也許還好辦一點，城市中心的那麼多鋼筋混凝土高樓，幾乎是同時建起來的，將來也會同時發生各種危機，到時候有沒有辦法修理？就算是可以修理，可以拆除。那麼多混凝土，也是永不變形、永不消失的垃圾。這麼大規模的建築垃圾，我們怎麼處理它，也是一個棘手的問題。今天我們聊的混凝土的內在矛盾，或許可以看作是當代人類文明的一個縮影。當代社會，人們掌握了空前強大的生產能力，並且，是快速掌握的。兩百年的工業革命，創造出的物質財富，超過過去所有時代的總和。近幾十年這個速度更快，比前兩三百年工業革命時期還要快。這麼快的後果是三個：第一，大量的無法應對的後果產生了。至少以現在的技術手段，無法應對。比如今天講的混凝土問題。還有垃圾問題、生態災難問題。第二，如果從大歷史的尺度來看，這些難題幾乎是同時產生的，在人類歷史上兩三百年就是同時，將來的後果也幾乎會是同時爆發。第三，我們唯一能指望的就是未來技術進步，如果到時候後果爆發了，我們指望的技術進步沒有發生，其實整個人類沒有任何後備手段。你可能會說，既然這些後果都是快造成的，那麼慢下來怎麼樣？不好意思，人類的現代文明沒有慢這個選項，會越來越快。每個時代都有自己的內在矛盾。現代社會的內在矛盾，不在別處，就在我們身邊的混凝土的地板和牆面裡。那是最好的矛盾象徵。THEEND！
