提到建築，現在我們會想到鋼筋混凝土，但如果在古代，“三合土”就是建築的代名詞。

三合土是中國建築應用極為廣泛的一種傳統材料，一般用來建造房屋的地面、牆面、城牆、河岸、墓葬……幾乎我們所見的大多數古代建築，都能看到三合土的身影，他們要麼是主體，要麼是地基，可以毫不誇張地說，三合土是中國建築文明的基石。

三合土的配方

三合土是粘土、石灰、河砂這三種成分組成。

其中粘土和沙子遍地都是，石灰要多費些工夫，開採石灰石，把它們放在石灰窯裡煅燒，到了900°左右，就能把碳酸鈣變成氧化鈣了，也就是生石灰。

三合土的配方比例，不同時代、不同地域是有區別的。

明代，有的比例是一份石灰、兩份土、兩份河砂。

清代，有的比例是三份石灰、兩份土、一份河砂。

另類三合土

有些三合土中，還會加入紅糖、蛋清、糯米、動物血、桐油、樹木汁液之類的東西，聽上去倒是挺好吃的。

也有一些其他三合配方，比如把粘土換成了碎磚、碎石、爐渣，或者是石灰、陶粉、碎石。

4000年前，中國就在使用三合土

最早的三合土，在公元前2000左右。

目前的考古發現，中國建築史上最早使用石灰，可以追溯到新石器時代中晚期，公元前5000-2000年前。這時候的古人用石灰塗抹牆面，起到堅固和防潮效果。

經過現代儀器分析，約公元前2000年的龍山文化陶寺遺址中用來塗抹裝飾＂白灰層＂中的白灰是煅燒而來的。那時候，古人就懂得燒石灰了。

現今發現最早的三合土實物證據，是建於西周時期的召陳遺址，位置是在陝西寶雞。遺址的牆面和室內地面都塗抹有三合土。

到了秦朝，當時修築的直道就是使用了黃土和石灰夯築的。

三合土為什麼那麼堅硬、結實？

為什麼泥土、沙子和石灰三者加水混合之後，會變成三合土這種硬度高且耐水的東西？

科學家進行了分析，他們認為，生成碳酸鈣的碳酸化反應和生成水化矽酸鈣的火山灰反應，是三合土強度形成和耐水性提高的主要機理。

有一項對三合土的研究發現，當氧化鈣：土：細沙＝1：2：4時，三合土的抗壓強度、表面硬度、耐水性、耐凍性的綜合性能是最佳的。

不過這種比例未必能在古代套用，如果你穿越到古代，用這種比例未必合適。

實驗中用到的氧化鈣是工業純度的，土法煉製的生石灰一般達不到這樣的工業純度。

而且中國各地土質不同，最常見的黃土和紅土，各地之間也有區別，

再就是沙子，粗砂和細砂的使用，還要考慮到成本問題，可能某個地方的河砂主要是粗砂，篩出細砂太耗人工。

另類三合土的奧妙之處

糯米三合土

研究還發現，加入糯米漿的三合土，其中也是有科學道理的。

三合土加入糯米漿之後，它的抗壓強度、硬度等多種效能均有提升。

三合土中糯米漿的濃度達到5%時，抗壓強度最高，科學家猜測這是因為糯米中的澱粉的氫氧根與熟石灰氫氧化鈣的鈣離子結合，使得鹼性增加導致的。

明代宋應星所著的《天工開物》中記載了糯米漿三合土的製法：

“用以襄墓及水池則灰一分，入河砂、黃土二分，用糯米、羊桃藤汁和勻，經築堅固，永不隳［

huī］壞，名曰三合土。”

紅糖三合土

紅糖、蛋清、動物血中的蔗糖或蛋白質成分，研究發現，它們對三合土的效能也有提升。

蔗糖能降低灰漿初期的失水乾裂風險、增強粘性，同時，蔗糖與石灰反應生成的蔗糖鈣，在三合土表面聚集，形成硬殼，增強其硬度。

蛋白質三合土

蛋清、動物血中的蛋白質，對三合土有發泡、增稠、粘結等效果，蛋白質在石灰鹼性環境中水解，與鈣離子發生交聯，將顆粒狀的氫氧化鈣和碳酸鈣連線起來，使得三合土有了良好的柔韌性、粘結性，提高了其強度。

桐油灰漿

加了桐油的灰漿，是防水粘結的好材料，常用於木質建築防水防腐，也是古代木船抹縫防水的必備品，這種方法現在也有漁民在船上使用。

這些看似和三合土很不搭的成分，卻又有極微妙的反應，這就是古代智慧的神奇之處。

國內首次發現的三合土拱橋

如果你對古代建築感興趣，會發現圓明園遺址、虎門炮臺、城牆、廟宇道觀、幾乎所有的古代建築都有三合土的運用，甚至三合土還可以用來建橋。

在江

西宜豐縣，有4座拱橋

，這4座拱橋中，“凌雲橋”刻有“乾隆四年鄒氏修”字樣，距今已有280年。

這四座拱橋並不是用石頭建造的，

它們是國內首次發現的全部採用三合土版築的拱橋

。

實驗室進行取芯測試，發現芯樣的抗壓強度達到了23。1MPa ，這

相當於C20混凝土等級

。

這些古橋從橋墩到橋面全部採用三合土材料，在三合土中使用了糯米漿、竹篾、苧［zhù］麻，它們歷經幾百年的歲月，依然完好，而且至今依舊能正常通行。

這就是三合土的魅力，你有見過用了三合土的建築嗎？