根据吉尼斯世界纪录，尽管沙子易碎，但迄今为止世界上最高的沙堡（于 2021 年在丹麦布洛克胡斯建成）高达 69 英尺 5 英寸（21.16 米）。
但是沙堡如何保持在一起呢？它需要沙子、水和空气的正确混合。
科罗拉多州立大学岩土工程师Joseph Scalia 表示，沙子由直径为 0.003 至 0.187 英寸（0.075 至 4.75 毫米）的矿物颗粒组成。小于该颗粒的颗粒被称为粘土或淤泥，而较大的颗粒被归类为砾石。
尽管沙子赋予了沙堡结构，但水却将其粘合在一起。
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的沉积学家吉姆·贝斯特告诉《生活科学》杂志：“如果你在干沙中加一点水，水就会粘附在颗粒表面，并在颗粒接触处形成小水桥。”
这些桥的强度由水的表面张力决定——同样的特性迫使水滴凝结成尽可能最紧凑的形状。液体中的分子彼此之间的粘附力比与其他物质之间的粘附力更紧密，使得这些液体的表面就像一层柔性薄膜，而且强度惊人。
当颗粒之间有足够的空气空间时，这些充满空气的孔隙中就会形成水桥，通过吸力将沙子固定在一起。“沙粒本质上是通过表面张力的影响聚集在一起的，”贝斯特说。
如果水太少，沙堡就会倒塌，因为它缺乏足够的桥梁来将颗粒固定在一起。然而，贝斯特说，如果水太多，孔隙——以及桥梁——就会消失，沙子就会变成浆液。
英国伯恩茅斯大学沉积学家马修·贝内特 ( Matthew Bennett ) 和他的同事在 2004 年进行的实验表明，完美的沙堡有一个特定的配方：每八份干沙就有一份水。贝内特在《对话》中指出，在海滩上，含水量适量的沙子通常位于高潮线附近，通常会出现一排海藻和漂浮物，当潮水低时，沙子仍然明显潮湿。
帮助沙堡生存的另一种方法是使用带有尖角的角形颗粒。“想象一下，如果沙粒都是完美的球形——沙子大小的小球，”贝斯特说。“它们无法将自己排列得如此紧密，并且比更有棱角的颗粒更不稳定。”
有棱角的沙粒之间的紧密贴合增加了水面张力的影响。此外，更多棱角的颗粒相互连接得更多，摩擦产生的阻力有助于防止沙堡倒塌，贝斯特说。
斯卡利亚在《对话》中写道，这意味着沿海海滩通常找不到最适合建造沙堡的沙子。从山上冲下来的河沙中可能会发现更有棱角的颗粒，因为它们的角还没有被风和水侵蚀。
此外，“专业的沙堡建造者会在沙子中添加一小部分粘土，这样沙堡就能持续很长时间，”密苏里科技大学岩土工程师 张雄告诉《生活科学》。
对于比沙粒更小的粘土颗粒，较小的颗粒可以装入较大颗粒之间的孔隙中。斯卡利亚解释说，这会导致更多的水桥变得更坚固。
斯卡利亚补充说，这也是为什么将湿沙压缩在一起会使沙堡更坚固的原因。他指出，压实还有助于角粒相互咬合，从而提高沙子的整体强度。
贝斯特说，沙堡最终会变干，但海水中的盐可以帮助它们保持站立。当海水蒸发时，盐会形成晶体，从而稳定结构。然而，它们将是脆弱的。这些沙子很容易破裂，”贝斯特说。
