它们之间有什么区别？

塔克拉玛干沙漠↓

有几个非常有意思的问题，比如说——有一个沙漠里面这么多的沙子，为什么不拉到城市里面给建筑工地上做混凝土呢？

对的，我仔细想了一下，这的确是一个非常有意思的问题，今天我们就来聊聊这个。

肉眼可见的一个明显原因就是，沙漠里的沙子太细了，可为什么太细的沙子就不适合用来制作混凝土了呢？

这个就要从混凝土的特性说起了，所谓的混凝土是由4样东西混合出来的，它们分别是水、水泥、沙子和砾石，在其中分饰着不同的角色。

水——一是为整体提供流动性，让混凝土能够更好的将结构填充起来，二是为了与水泥产生一种叫做水合的化学反应，从而能够让混凝土固化变硬。

水泥起到的是粘合剂的作用，而剩下来的沙子和砾石就是起骨架的作用了，就像人不能只有肌肉没有骨骼一样，粘合剂水泥必须要配合骨架沙子和砾石，才能构成一副强壮的身板，支撑起现代社会的城市森林。

所以呀，沙子和砾石又被称为是骨料，对于混凝土的强度而言，起着至关重要的作用，当我们切开一块混凝土之后，可以明显的看到它们之间是如何相互支撑的。

大块的砾石之间夹着许多的沙子，而沙子之间的空隙则填满了水泥，当然这是一块正常的混凝土，其中作为细骨料的沙子的直径普遍都在0.5毫米以上，是远大于沙漠中沙子的平均直径的。

那就让我们来想一想，如果把这里面的沙子换成是非常非常细的来自沙漠的沙子的话，会产生什么样的情况呢？就会用到更多的水泥对吧。

因为沙子的总表面积增大了，就需要更多的水泥才能把它们包裹住。

如果不太好理解的话，我们举一个极端的例子，假如：这里面沙子的直径已经小到趋向于零了，是不是就可以理解为这里面已经没有沙子了？

那么所有的空隙都将由水泥来填充，这块混凝土实质上就变成了一个纯的水泥块，显然会用掉更多的水泥，对吧？

当水泥的比例上去之后，会带来几点影响：

一是成本增加，二是强度降低，三是容易开裂成本增加。

很好理解，毕竟水泥用的更多了嘛，买水泥的开销自然就大了。

但是后面两者怎么会越纯的东西看起来质量还越差呢？

它们一个跟物理有关，一个跟化学有关，因为沙子的直径变小了，数量变多了，表面积变大了，就需要水泥浆拥有更好的流动性才能将它们全部包裹住。

我们一开始讲了流动性由混凝土当中的水来提供，更好的流动性意味着更多的含水率，而更多含水率带来的一个副作用就是强度的降低。

国外有个视频很形象的展示了低含水率、正常含水率和高含水率的混凝土，在固化后测试时的表现，按照原视频作者的话来说：对于高含水率的混凝土来说，几乎不需要任何压力就把它给压碎了。

而低含水率的混凝土则有着最好的抗压表现，所以一般会用到建设水坝上面。这算是物理层面的。

化学层面呢？我们刚才也说了，混凝土变硬并不是由于其中的水分蒸发导致的，而恰恰是由于把水留在了其中所导致的，这个过程是一个叫做水合反应的化学反应。

一般来说呢，只要是化学反应就会吸热或者放热，那么水泥硬化是哪种呢……它会放热。

所以如果混凝土中的水泥浆比例过大的话，它的放热也就越多，越容易因为温度不均匀而产生开裂，这样子就很危险了，也正因如此让过于细腻的沙漠里的沙子并不适合用来制作混凝土了。

当然还有肉眼不可见的其他原因，比如既然混凝土的硬化是个化学过程，那就要求参与其中的材料最好是拥有稳定的化学性质才行的，而沙漠里水分的常年蒸发，使沙子统统变成了盐碱沙，把它们混入其中会直接削弱混凝土的强度以及耐久度的。

再比如在日积月累的狂风打磨下，沙漠中的沙子都变得非常圆润，棱角完全被磨平这就让它们缺乏了足够的摩檫力，将彼此牵制在一起，真的就成了一盘散沙，而作为城市基础的混凝土怎么能这么容易散开呢？

再再比如沙漠在哪里？在远离城市的地方开采和运输都需要花费巨大的代价，除非真的逼不得已，谁会想要大费周折跑到沙漠里去拉沙子呢？

就连身处沙漠腹地的迪拜，在修建哈里发塔时用到的沙子都是从万里之外的澳大利亚进口过来的。

好了，最后咱们总结一下，沙漠里的沙子不是混凝土的理想材料，主要是因为太细、太杂、太圆和太远，你都记住了吗？

最后再补充两点，有一阵子我们老听说，地球上的沙子都快被人类盖房子给用完了，有这么夸张吗？

事实上呢，沙子的确是我们继空气和水之后消耗第三多的自然资源了，而很多地方，尤其是河流与湖泊当中的沙子也被开采成稀缺品了。

但说地球上的沙子快要用完这句话的真正含义，其实是指我附近的地球上的沙子都快要用完了，沙子这种东西很压秤，所以远距离的运输很不划算，大家只会在自己附近找沙子，一旦附近的沙子越来越少了，就会说呀，沙子都快要用完啦！

所以实际情况没那么糟糕啦，我们只是要注意合理采挖，并保护好生态而已，沙子本身肯定是够的，哪怕不够了，不是还有人造沙子的吗？

第二个补充的，其实是一个比较反常识的有趣知识，由于混凝土硬化是跟水发生化学反应造成的。

这就意味着哪怕是在水下，混凝土照样是能够凝固的，说不定比在干燥的情况下还要凝固的更好呢！这点你意不意外。

好了这就是今天的内容。