在古代,我们主要用什么原料来烧制石灰呢?

2018-07-07 22:28:29 537

在今天,我们都知道,石灰是由石灰石烧制而来,那么在古代,石灰是不是都由石灰石烧制而来呢?

中国社会科学院考古研究所的仇士华教授曾对山西省夏县东下冯龙山文化(距今4500年)等遗址的房居白灰地面做过碳十四分析,证明了白灰地面是由烧石灰做成的。石灰最初在建筑中的功能,主要与防潮有关,因此,新石器时代石灰主要用于建造人居房屋地面。到了商周及以后的各个时期,石灰主要用于砌建砖石建筑的灰浆、处理柱基和房屋墙基以增强承载能力、处理房屋顶面及粉刷墙面。

        我国古代与今天民用建筑工程中的情形相似,石灰仍然是一种应用非常广泛的建筑材料,主要作为砖木结构建筑墙体砌建用灰浆和粉刷墙壁及顶棚浆液。但这种石灰浆硬化后强度较低。因为若形成强度较高的水硬性胶凝材料硅酸钙(CaOSiO2)或铝硅酸二钙(2CaOAl203SiO2)需要较高的温度(1000℃~1100℃)烧制,古代用薪炭和煤饼之类燃料,在体积较大的窑中烧制石灰时,窑中达不到这样高的温度。目前,我国民间及一些不发达国家还用这种古代的石灰生产技术制造石灰和砖瓦。此外,石灰还有一个重要用途,就是配制三合土,用于夯筑民用建筑地基、道路及墙体。我国古代主要有以下两种石灰材料:

 

        烧料礓石

 

        在中国古代和现代烧制的石灰中,由于烧制石灰的温度、烧制时间的原因,或烧制石灰选用的石灰石中含有一定量的黏土或硅质,烧制成的石灰中或多或少含有少量水硬性的胶凝成分,如β型硅酸钙(主要为2CaOSiO2)或铝硅酸二钙(2CaOAl203SiO2)等。因此,古代生产的石灰中,会或多或少含有一定量β型硅酸钙等水硬性胶凝材料。

 

        上世纪70年代末,在甘肃秦安大地湾仰韶遗址中在烧陶窑中发现的烧料礓石的遗存,比美索不达米亚的乌尔城附近的石灰窑还要早1000年。当时用含20%黏土的石灰石,即当地称为料礓石的不纯石灰石在烧陶的窑中烧制料礓石。并将烧料礓石制成粉状掺加适量红黏土和烧钙结核骨料建造人居房屋地面。通过对出土陶片生成温度的研究,当时的窑温可达1040℃。后来,试验研究证明,料礓石在1000℃焙烧2小时后,其主要成分是氧化钙,同时也含有一定量的β型硅酸钙和铝硅酸二钙。秦安大地湾仰韶时期人居房屋地面烧料礓石地面材料,是迄今为止世界上发现最早的(距今约5000年)人工烧制的含有一定量水硬性胶凝材料的石灰,欧洲人称其为“水硬性石灰”,我们可认为这是世界上最早的混凝土。

 

        蛎灰

 

        由于我国东南沿海缺少石灰石资源,因此就地取材使用烧贝壳制石灰。远在春秋战国时期蛎灰就早已被人们所认识。《左传》有记载“成公二年(即公元前635年)八月,宋文公卒,始厚葬,用蜃灰”。《左传注疏》里指明,“烧蛤为炭,亦灰之类”。蜃,本义为大蛤,出自于《说文》;指蜃灰,用蜃壳烧成的灰,出自于《考工记匠人》。蜃灰即用蛤壳烧制而成的石灰材料,在周朝就已发现它具有良好的吸湿防潮及胶凝性能。在崇尚厚葬的古代,墓葬中将蜃灰用作吸湿防潮材料,试图长期保存墓葬物;在墓穴建造中将蜃灰作为胶凝材料来修筑陵墓等。荣志毅根据《周礼秋官司寇》载“赤犮氏掌除墙屋。以蜃炭攻之,以灰洒毒之。凡隙屋,除其貍虫”和《周礼地官司徒》载“祭祀,共蜃器之蜃,共白盛之蜃”,认为至少在战国时期,今山东沿海一带已经开始用牡蛎壳煅烧石灰,并应用于日常生活中。

 

        南宋纯熙十二年(1185年),平阳徐谊在《重修沙塘斗门记》中称:“自斗两吻及左右臂闸之上下,柜之表里,牙错鳞比,以蜃灰锢之。”沙塘斗门位于温州瑞平。可见南宋时,温州一带已采用蛎灰作为斗门各部件的胶凝材料。

 

        《临海涌泉冯氏宗谱》中有一篇贺氏(元末明初人)的《东轩记》,此文对元代台州涌泉蛎灰市场一事作了记载:“其人每取海上之螺、蚌、蛤壳为利,阙地为炉,激风扇火,为灰烬,乃货与农人粪田为生计,利甚足。日夜烟炽不停,炉场之声砰砰焉,杂以渔樵商贾之往来,无宁时”。其所记的内容,既指出当时的蛎灰生产已有了先进的鼓风装置,又反映了涌泉以蛎灰产销为中心而形成的繁荣景象。

 

        明代温州沿海地区蛎灰的生产和使用已很普遍。明弘治时,《温州府志》记载:“蜃灰,以牡蛎壳烧灰为上,小蛎壳为次,小蛤壳为下。三色不等,而大蛎为胜。”明代宋应星的《天工开物》云:“凡温、台、闽、广海滨、石不堪灰者,则天生蛎蚝以代之”。这也说明至少至明末,我国东南沿海缺少石灰石资源的地方,已普遍采用牡蛎壳制造蛎灰。另外,蛎灰还用以肥田,前文《东轩记》已有记载。粗蛎灰改善土壤的团粒结构,增加透气性。同时,蛎灰的碱性既可以调节土壤酸性又可以作除虫剂。