提到建筑，现在我们会想到钢筋混凝土，但如果在古代，“三合土”就是建筑的代名词。
三合土是中国建筑应用极为广泛的一种传统材料，一般用来建造房屋的地面、墙面、城墙、河岸、墓葬……几乎我们所见的大多数古代建筑，都能看到三合土的身影，他们要么是主体，要么是地基，可以毫不夸张地说，三合土是中国建筑文明的基石。
三合土的配方
三合土是粘土、石灰、河砂这三种成分组成。
其中粘土和沙子遍地都是，石灰要多费些工夫，开采石灰石，把它们放在石灰窑里煅烧，到了900°左右，就能把碳酸钙变成氧化钙了，也就是生石灰。
三合土的配方比例，不同时代、不同地域是有区别的。
明代，有的比例是一份石灰、两份土、两份河砂。
清代，有的比例是三份石灰、两份土、一份河砂。
另类三合土
有些三合土中，还会加入红糖、蛋清、糯米、动物血、桐油、树木汁液之类的东西，听上去倒是挺好吃的。
也有一些其他三合土的配方，比如把粘土换成了碎砖、碎石、炉渣，或者是石灰、陶粉、碎石。
4000年前，中国就在使用三合土
最早的三合土，在公元前2000左右。
目前的考古发现，中国建筑史上最早使用石灰，可以追溯到新石器时代中晚期，公元前5000-2000年前。这时候的古人用石灰涂抹墙面，起到坚固和防潮效果。
经过现代仪器分析，约公元前2000年的龙山文化陶寺遗址中用来涂抹装饰＂白灰层＂中的白灰是煅烧而来的。那时候，古人就懂得烧石灰了。
现今发现最早的三合土实物证据，是建于西周时期的召陈遗址，位置是在陕西宝鸡。遗址的墙面和室内地面都涂抹有三合土。
到了秦朝，当时修筑的直道就是使用了黄土和石灰夯筑的。
三合土为什么那么坚硬、结实？
为什么泥土、沙子和石灰三者加水混合之后，会变成三合土这种硬度高且耐水的东西？
科学家进行了分析，他们认为，生成碳酸钙的碳酸化反应和生成水化硅酸钙的火山灰反应，是三合土强度形成和耐水性提高的主要机理。
有一项对三合土的研究发现，当氧化钙：土：细沙＝1:2:4时，三合土的抗压强度、表面硬度、耐水性、耐冻性的综合性能是最佳的。
不过这种比例未必能在古代套用，如果你穿越到古代，用这种比例未必合适。
实验中用到的氧化钙是工业纯度的，土法炼制的生石灰一般达不到这样的工业纯度。
而且中国各地土质不同，最常见的黄土和红土，各地之间也有区别，
再就是沙子，粗砂和细砂的使用，还要考虑到成本问题，可能某个地方的河砂主要是粗砂，筛出细砂太耗人工。
另类三合土的奥妙之处
糯米三合土
研究还发现，加入糯米浆的三合土，其中也是有科学道理的。
三合土加入糯米浆之后，它的抗压强度、硬度等多种性能均有提升。
三合土中糯米浆的浓度达到5%时，抗压强度最高，科学家猜测这是因为糯米中的淀粉的氢氧根与熟石灰氢氧化钙的钙离子结合，使得碱性增加导致的。
明代宋应星所著的《天工开物》中记载了糯米浆三合土的制法：
“用以襄墓及水池则灰一分，入河砂、黄土二分，用糯米、羊桃藤汁和匀，经筑坚固，永不隳[huī]坏，名曰三合土。”
红糖三合土
红糖、蛋清、动物血中的蔗糖或蛋白质成分，研究发现，它们对三合土的性能也有提升。
蔗糖能降低灰浆初期的失水干裂风险、增强粘性，同时，蔗糖与石灰反应生成的蔗糖钙，在三合土表面聚集，形成硬壳，增强其硬度。
蛋白质三合土
蛋清、动物血中的蛋白质，对三合土有发泡、增稠、粘结等效果，蛋白质在石灰碱性环境中水解，与钙离子发生交联，将颗粒状的氢氧化钙和碳酸钙连接起来，使得三合土有了良好的柔韧性、粘结性，提高了其强度。
桐油灰浆
加了桐油的灰浆，是防水粘结的好材料，常用于木质建筑防水防腐，也是古代木船抹缝防水的必备品，这种方法现在也有渔民在船上使用。
这些看似和三合土很不搭的成分，却又有极微妙的反应，这就是古代智慧的神奇之处。
国内首次发现的三合土拱桥
如果你对古代建筑感兴趣，会发现圆明园遗址、虎门炮台、城墙、庙宇道观、几乎所有的古代建筑都有三合土的运用，甚至三合土还可以用来建桥。
在江西宜丰县，有4座拱桥，这4座拱桥中，“凌云桥”刻有“乾隆四年邹氏修”字样，距今已有280年。
这四座拱桥并不是用石头建造的，它们是国内首次发现的全部采用三合土版筑的拱桥。
实验室进行取芯测试，发现芯样的抗压强度达到了23.1MPa ，这相当于C20混凝土等级。
这些古桥从桥墩到桥面全部采用三合土材料，在三合土中使用了糯米浆、竹篾、苎[zhù]麻，它们历经几百年的岁月，依然完好，而且至今依旧能正常通行。
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