什么是科學(xué)的方法？科學(xué)就是以事實為根據(jù)，以實踐為標(biāo)準(zhǔn)。
看不清微觀結(jié)構(gòu)？我們就用顯微鏡，甚至電子掃描顯微鏡。搞不清水化機理？我們就用純的C3S、純的C3A……每一個化學(xué)成分都單獨測試。搞不清反應(yīng)的流程？我們就用核磁共振，監(jiān)控每一個我們感興趣的反應(yīng)。
不確定長期的抗凍融性能？那就把試件在冰箱里反復(fù)凍融好幾個月。不確定長期的堿骨料活性？那就在把試件在氫氧化鈉溶液里泡兩年。不確定長期的硫離子侵蝕？那就把試件在不同的硫離子環(huán)境里監(jiān)控五十年。
這是我們混凝土材料課上的一張數(shù)據(jù)圖，注意看橫坐標(biāo)，最大值是45，單位是年。
美國內(nèi)政部復(fù)墾局負責(zé)美國西部的水利工程建設(shè)，為了解決混凝土水壩抗硫離子侵蝕的問題，他們在二戰(zhàn)時展開了這項實驗，實驗的數(shù)據(jù)采集一直持續(xù)了四十多年。這四十多年的堅持，不僅僅能幫助內(nèi)政部興建維護混凝土水壩，更重要的是，它提供了我們對混凝土抗硫離子侵蝕的第一手資料。
類似的實驗有很多，每一項實驗、每一項研究都能推進我們對混凝土材料的認知，都能修正我們的理論。千千萬萬個這樣的研究合在一起，共同構(gòu)成了我們的混凝土材料科學(xué)。
根據(jù)我們已知的混凝土材料科學(xué)，我們甚至已經(jīng)有了混凝土材料的計算機水化模型。就像工程師設(shè)計結(jié)構(gòu)會用 SAP2000、ETABS 或者 PKPM 等軟件分析結(jié)構(gòu)的受力性能，不需要真正建造這個結(jié)構(gòu)物，就能在電腦上預(yù)測結(jié)構(gòu)的情況，繼而優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計；混凝土科學(xué)家也有相應(yīng)的軟件，不需要真正的制作混凝土，就能在電腦上模擬混凝土的性能，繼而優(yōu)化混凝土的配比。
美國商務(wù)部的國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（NIST）的 VCCTL 軟件就是其中之一，VCCTL 是 Virtual Cement and Concrete Testing Laboratory 的縮寫。輸入你的混凝土配比，比如水灰比、水泥用量、骨料用量等等參數(shù)，輸入你的水泥的化學(xué)成分，輸入你的 SCMs 的成分，輸入外加劑的種類、劑量，輸入環(huán)境參數(shù)，就可以模擬混凝土的水化反應(yīng)。你甚至可以輸入顯微鏡照片，直接輸入第一手的化學(xué)成分信息。
模擬水化反應(yīng)，得到模擬的水化微觀結(jié)構(gòu)，繼而輸出混凝土的強度、彈性模量、抗?jié)B透性能等等。通過這些分析結(jié)果，優(yōu)化混凝土配比，然后再模擬測試，然后再優(yōu)化再測試。雖然這不能代替現(xiàn)場實驗，但是這可以指明現(xiàn)場實驗的方向，而且節(jié)省了實際實驗的時間和費用。
也許你覺得這些不夠科學(xué)，沒錯，如果你像謝爾頓那樣執(zhí)著的話，這些的確不像理論物理那么「科學(xué)」。但如果你放寬一點標(biāo)準(zhǔn)，混凝土科學(xué)絕對跟很多其它「科學(xué)」的「科學(xué)」程度是一樣的。
大家看上圖里面的每一個箭頭、每一根線都是好幾篇或者好幾十篇論文，很多都是 CNS，甚至有一些是諾貝爾獎得主的成果。這是一個很直觀的科學(xué)的圖形化表述，一門科學(xué)就是由這些千千萬萬的點點滴滴組成的。
也許你會說，雖然知道這些，但是也沒有用處，我們一樣治不了癌癥，或者，我們一樣不能保證高質(zhì)量的混凝土。沒錯，科學(xué)不是萬靈藥，偽科學(xué)或者反科學(xué)才標(biāo)榜自己是萬靈藥。
當(dāng)初火藥發(fā)明的時候，很多人也覺得沒有用處，類似的例子有很多，大劉在《三體》里是這么說的：
“想象一個古代的王國，他們的技術(shù)也在進步，能為士兵造出更好的刀啊劍啊長矛啊，甚至還有
可能造出像機關(guān)槍那樣連發(fā)的弓箭呢，但……”
大史若有所思地點點頭，“但如果他們不知道物質(zhì)是由原子、分子組成的，就永遠造不出導(dǎo)彈和
衛(wèi)星，科學(xué)水平限制著呢。”
有時候，科學(xué)不見得比經(jīng)驗或者瞎蒙的效果更好，就像早期的火槍還不如弓弩，但它們有著不一樣的未來。因為現(xiàn)在經(jīng)驗比科學(xué)更管用，所以就嘲笑和鄙視科學(xué)，這顯然是沒有遠見的行為。人類的技術(shù)進步，最終還是由辛勤工作的科學(xué)家和工程師們共同推進的。
如果食品廠都是靠經(jīng)驗蒙著放添加劑，你還敢吃嗎？如果汽車廠都是靠經(jīng)驗蒙著造剎車，你還敢開車嗎？同樣，為什么蒙著造混凝土就是可以接受的呢？
現(xiàn)在都這樣，不代表這樣就是對的。如果繼續(xù)這樣下去，留給我們子孫后代的只會是一堆建筑垃圾和一個千瘡百孔的地球。
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