第五十章

>     木构架的优点是：第一、承重结构与维护结构分开，建筑物的重量全由木构架承托，墙壁只起维护和分隔空间的作用。第二、便于适应不同的气候条件，可以因地区寒暖之不同，随宜处理房屋的高度、墙壁的厚薄、选取何种材料，以及确定门窗的位置和大小。第三、由于木材的特有性质与构造节点有伸缩余地，即使墙倒而屋不塌，有利于减少地震损害。第四、便于就地取材和加工制做。古代黄河中游森林茂密，木材较之砖石便于加工制做。

    中国古代木建筑的一些缺陷：木材的寿命不象砖石那样恒久；怕火，易遭火灾。

    木材越来越少华夏先民们更喜欢：建筑与自然环境相结合，布局向平面方向发展，以单层建筑为主；对建筑的坚固程度采取相对的态度，并不要求千年不朽，还希望建筑易于改造。

    木结构建筑在节省材料、劳动力和施工时间方面，比石头建筑优越了许多。

    但是在很多方面而言，若是论时间的话，那么即使是木工建筑，都无法与水泥建筑相比。

    ……

    张嘉师想要制作出来的是钢筋混凝土，但是对于生铁的硬度不太抱有希望的他，在打算尝试进行少量的钢筋混凝土制作测试。

    若是这种以生铁为主的钢筋混凝土真的不堪大用，那么他更多地只能够制作出相对简陋的混凝土建筑。

    混凝土据说在中国古代已经出现，当然这个是一种与现代混凝土有着很大区别的存在：

    考古人员发现5000年前的凌家滩先民不仅能够制造精美的玉石器，而且已开始稻作农业，饲养或捕猎猪、鹿、鸟禽等多种动物丰富饮食品种。另外在房屋建设中，他们已懂得类似钢筋混凝土的：“挖槽填烧土，木骨撑泥墙”的建筑工艺。

    5000年前的凌家滩人不是只会简单的搭建屋舍，事实证明，当时的凌家滩人已懂得“挖槽填烧土，木骨撑泥墙”的建筑工艺，这和现在的钢筋混凝土非常相似。

    工作人员说，原始先民要用经过火烧过土作为房基槽与墙体的填充材料，在基槽内用木棍作为墙体的支撑柱，然后填埋红烧的土块，并在墙体两侧表面敷上较厚的粘泥，甚至一部分还可能用芦苇杆加固。

    但是张嘉师想要的是那种比较原始，但是制作难度基本上没有的用石灰与黏土制作而成的水泥。

    张嘉师不是没有想过制作“罗马水泥”以及“波特兰水泥”，但是毫无疑问的是，罗马水泥需要加入火山灰，这就让张嘉师表示呵呵哒。

    而“波特兰水泥”虽然相对而言更为方便，但是从波特兰水泥的发明历史来看，这种水泥在秦帝国的生产环境下，事实上较难大量生产：

    1756年，英国海峡群岛上的一座灯塔，突然失火烧毁了。这真要命，要知道这可是英吉利海峡南端最重要的灯塔，没有了它，要影响无数船只的航行。英国政府命令工程师史密顿用最快的速度重建这座灯塔。

    史密顿立即通知将石灰石运往灯塔所在的小岛，以便烧成石灰后将岛上产的石头黏合起来重砌灯塔。由于史密顿多次完成过类似的工程，对如期完成重建任务充满信心。

    两星期后，石灰石运到了，史密顿兴冲冲地赶到卸料码头。当他见到这些越山跨海送来的石灰石时，不由失声惊叫起来：“真倒霉，这石头怎么是带有黑色的？它混有太多的土质，用这种次品原料建造高标准的灯塔，不是开玩笑吗？”可是，时间已不允许他再调运优质石灰石了，史密顿只好将就着用这些劣质原料进行烧制。

    不料，史密顿却因祸得福。用这批石灰石烧出来的石灰，性能居然好得出奇，将石块黏结得从来没有过的结实。当监工官员将这出人意料的结果通知史密顿时，他惊喜得跳了起来。随即他又冷静下来，“这石灰中有名堂，要查一查。”史密顿马上对这些石灰进行了检验，结果发现这些石灰的确不纯，其中竟含有多达约20%的黏土。

    “看来，正是这些被视为杂质的黏土起了好的作用。”史密顿后来就有意识地把黏土同石灰石适当地配合加以煅烧，这种石灰性能果然理想。史密顿高高兴兴地对人讲了他的经验。

    史密顿的做法很快传遍欧洲各国，引起了许多人的兴趣，人们仿效此法去煅烧也都获得了成功。1820年前后，俄国建筑师契利耶夫在莫斯科地区从事建筑施工时，就用这种方法烧石灰，造了好些建筑物，其中最著名的是用它来修复克里姆林宫的墙垣。

    “能不能使它的性能更好一些呢？”一位名叫亚斯普丁的英国工匠企图对史密顿的发明进行改进。他联想到古罗马人为增强石灰的黏结力，曾在石灰中加入火山灰的做法，因而产生了新的想法：火山灰是岩石高温熔烧后的产物，那么，把陶器、砖瓦的屑片磨成细粉，是不是也跟火山灰差不多呢？

    亚斯普丁试了一下，效果果然不错。后来他又由此想到，煤高温燃烧后的煤渣、炼铁高炉里流出的经高温冶炼的矿渣可能也有类似的功能，经试验也证实了他的想法是对的。

    1824年，亚斯普丁在反复试验的基础上，总结出石灰、黏土、矿渣等各种原料之间的比例以及生产这种混合料的方法。亚斯普丁为他的这项发明申请了专利，用这项专利生产出来的便是今天被我们称为“水泥”的建筑材料。由于亚斯普丁的水泥在硬结后的颜色和强度，都和当时英国波特兰岛上所产的石材差不多，所以人们就称它为“波特兰水泥”。

    “波特兰水泥”最早的一次大规模应用，是建造了穿越泰晤士河河底的隧道。尔后，它在世界各地迅速推广开来，法国和德国分别在1840年和1855年建设了水泥制造厂。现在，水泥已成为现代人类生活中不可缺少的物资了。

    所以相对而言，基本上只是需要黏土与石灰制作出来的水泥，就是张嘉师自己认为更加能够制作出来的存在。