第104章 红土造砖石

丰润县不偏不倚刚好在京畿地区的边缘,北宁以东、顺天府的最东端。

虽然距离不远,但从北宁骑马而去,也需要一天的时间。

凌青鹭第一次去考察过后,回来便召集海计等人,告诉他们自己要出差一趟。少则一周,多则半月,这段时间的朝政就交给海计负责。反正现在对外的说辞是皇帝还在养伤,他在外面待上半个月也没什么问题。

这趟出行,他只带上了公输矩,以及皇农监中一个名为班旷的成员。

公输矩是他打算培养的未来工科大佬,得随时带在身边,让他多长长见识。

班旷出身于没落世家,曾师从一位退休的阁老,这位阁老已经逝世,生前尤其喜欢钻研算数,且擅长治水,所以班旷也算有几分治水的功夫在身上。

周云淡也想跟去,缠着他一番死缠烂打,但凌青鹭最终还是没松口。此行要做的乃是绝密之事,除非确认周云淡彻底放下了造反的念头,否则不能让他知道。

其实,皇农监的种种举措,都是不宜让周云淡知道的。但那些措施总有一天要推广出去,瞒也瞒不住。

三人带着十数名缁衣卫,秘密赶往了丰润县。

这地方果然遍地都是那种红粘土,庄稼的收成普遍不好,所以人也很少。

农田歪歪扭扭,村庄里全是破败的茅草屋。县城就是几面矮墙随便一围,几乎毫无防御力。

在富饶的京畿地区,这里可以称得上贫穷落后了。

凌青鹭提前派遣缁衣卫,在这里买了一处落脚地,是一座烧制青砖的砖窑。丰润县的粘土不长庄稼,烧出来的陶瓷也不好看,唯一的用途也就是烧砖了。

砖窑的前任主人卖掉产业之后,就回了老家祖宅,如今窑里还留着五个帮工,都是青壮年,家世清白,且很熟悉开窑烧砖的流程。

在砖窑里落了脚,凌青鹭先给公输矩布置任务,让他就地招人,在旁边的河流上建造一座水力石碾。

公输矩如今也算是有经验,只要有足够的人手,七日之内就能将水碾造好。

给公输矩派了任务之后,凌青鹭又带着班旷,叫上那五名帮工,去旁边空地里挖土。

砖窑建在村庄外缘的河流下游,旁边是一大片空地和一座光秃秃的山,这个地方人烟稀少,红粘土的杂质比较少,易于挖掘使用。

帮工们挖土运土已经很熟练,凌青鹭站在一边看着他们劳作,弯下腰抓起一捧红土,在手心抟了抟,让深红色的泥土颗粒从自己指缝中漏下。

“你可知这土为什么会是红色的?”他笑着问班旷。

班旷惭愧道:“下官愚钝。”

“因为里面含有大量的铁。”

班旷一呆:“铁?”

是晏大人傻了还是他傻了,土里有铁?

“更准确的说,是氧化铁,也就是铁锈。”凌青鹭拍拍手,“以后你自会明白,都会教给你们的。”

看着帮工将红土一车一车运回砖窑,班旷终于耐不住好奇,问道:“我们究竟是在烧什么?”

烧陶?烧瓷?不应该吧。晏大人将他们秘密地带到这里,不可能仅仅只是来烧瓷器的吧?

凌青鹭道:“水泥。”

班旷:“呃……水泥是什么?”

“过几天亲眼看了,你就知道了。”

凌青鹭起身走回砖窑,心中也在暗自盘算着。

水泥是一种已经被星峡淘汰的材料,但还原它的制作过程并不困难,论坛里随便一找就是一大堆资料。在文明崛起游戏里,它是一种相当重要的资源,被玩家称为“基建神器”。

水泥也有许多种类,有的硬化快,有的强度高,有的防水有的不防水。原料方面,最重要的是火山灰或矿渣,用这两种材料,可以制出火山灰质水泥和矿渣水泥,它们又统称为硅酸盐水泥,是最普通、最常用的一种水泥。

火山灰这玩意儿,其实还挺罕见的。所以《文明崛起》的许多游戏攻略中,都特意点明,开局选地盘一定要选有火山的地方。

凌青鹭手边找不到火山灰,于是他一度考虑用矿渣制水泥。矿渣从炼铁的废料里就能找到,还算是易得。

然而,了解过矿渣水泥的制作流程之后,他就知道,以大梁现在的工艺水平,根本制不出这种水泥。

生产硅酸盐水泥,必须要对矿物里的化学成分进行精细测量,再仔细地计算配比。

好比说,这里有一份白垩土原料,经过烘干、煅烧、称重等一系列操作后,计算出里面的碳酸钙含量为90%,那么就要根据这个数据,按比例混入其他原料。

这种复杂的测量和计算,是凌青鹭手底下这帮人目前做不到的。

这还只是最小的障碍。后面更有一个怎么都迈不过去的坎——炉温问题。

在硅酸盐水泥的制作工艺中,煅烧火山灰或矿渣时,需要至少1500度的高温。

对这个时代而言 ,炉温1500简直是天方夜谭。哪怕是最旺的瓷窑、最热的炼铁炉,最多也只能达到1200度。若是再想往上,不但需要复杂的鼓风器械,还必须用一种焦化过的煤炭……说实话,现在炼铁都还在大面积使用木炭,煤炭才刚进入人们的认知,焦化过的煤炭更是想都别想。

总之,硅酸盐水泥,PASS。

凌青鹭一度以为这个时代注定造不出水泥,直到他偶然发现了一份“石灰烧粘土水泥”的配方。

石灰烧粘土水泥,又叫无熟料水泥。由于硅酸盐又被称为熟料,所以无熟料水泥的意思就是,用别的东西来代替硅酸盐。

如此,就解决了最困难的炉温问题——生产这种水泥,只需要八百度的炉温即可。

石灰烧粘土水泥还有其他好处,最大的优点就是防水性好。

这简直完全迎合凌青鹭的刚需。他曾想过有了水泥之后用来干什么,答案毋庸置疑——第一要务绝对是修建水利工程。

至于修路……在水泥产量扩大之前,说实话没必要用来修路。土路也有土路的好处,比如不伤马。水泥路面对马的伤害是很大的,伤骨头、伤膝盖,蹄铁在硬质路面上还容易打滑。

不过,石灰烧粘土水泥的强度,几乎完全依赖于粘土的性质。只有用富含氧化铝和氧化铁的红粘土,才能烧出合格的水泥。铝铁含量越高,水泥的标号也就越高。

单从颜色上来看,丰润县的这片红土是十分优质的。

粘土运回来之后,要先进行测试。

凌青鹭取了一把土,加水和成泥条,在桌上慢慢地搓。搓到毫米的单位上,仍不断条,就说明粘土的质量很高。

再取一把土,放在清水里搅拌,粘土会悬浮在上面,砂砾等杂质则会沉底。将上层的泥水倒出,继续搅拌,继续倒出,反复多次,直到水完全清澈,就过滤出了土中的杂质。

烤干之后称量杂质的重量,只要在原先粘土重量的10%以下,就是可以接受的杂质含量。

经过测试,这些红粘土的品相堪称完美,凌青鹭十分满意,便吩咐砖窑的工人开始制坯。

制坯,也就是将红粘土压在模具里,捏成一块块砖坯,这样比较方便烧制。

从和泥、到制坯、再到干燥,整个过程和制砖完全相同,砖窑的工人天天干这种活,操作起来十分熟练。

土坯制好后,就可以入窑烧制了,全称需要将温度控制在600-800度之间。

凌青鹭从星峡带来了一支温度计,但开始烧制之后,他发现,砖窑里这些工人的眼睛一个个比温度计还毒。看一眼炉火的颜色,他们就知道温度有多高——只是没有温度的概念罢了。

于是,凌青鹭用温度计比量着,帮他们换算了一下。火的颜色到深红时,差不多是600度,刚刚出现樱桃红光时,约为800度。倘若全被樱桃红光笼罩,那就到了1000度开外了。

1000度是烧砖所需的温度,而无熟料水泥并不需要如此高温。

经过九个小时的高温煅烧,石砖起出来,下入石槽,用碾子反复地滚,直至压成碎沫——没有研磨设备,在公输矩的水碾造好之前,只能用这种笨办法来粉碎。

粉碎,也是整套工艺流程中最费力气的一步。等到日后水碾造成,想必可以大大节省时间和人力成本。

碎末撵出来,再经过筛粉,就能得到无熟料水泥的最主要原料——烧粘土粉。

头一天选好土,第二天制好坯,第二天晚上,工人们便开始烧砖。

凌青鹭往星际世界跑一趟的功夫,第一批粘土砖就烧好了。

随后碾粉筛粉的过程,又用了差不多一天。

值得一提的时,需要被粉碎的不只是粘土砖,还有另外两种材料。

班旷蹲在凌青鹭身边,指着那两样石头好奇问道:“这是什么?”

“这是生石灰。”凌青鹭一说,班旷就恍然大悟。石灰他是知道的,只是没见过它作为石块的形态罢了。

一千多年前,石灰就是重要的建筑材料了,人们煅烧石灰石制成生石灰,用它来涂砖抹墙。倘若再混上糯米浆,就是砌墙的绝好材料。

青砖和生石灰都是重要的建筑材料,像这种砖窑里,一般也会有烧制生石灰的项目。工人们都已经驾轻就熟了。

“那这个呢?”班旷又指着旁边另一种白石头。

“这是二水石膏。”

其实就是天然石膏,从石膏矿里直接开采出来,不需要经过加工,直接就可以拿来用。

烧粘土、生石灰、二水石膏,三种材料均研磨成细细的粉,按比例加水拌合。

生石灰加水变成熟石灰,而粘土中的无水偏高岭土、氧化硅、氧化铝等物质,同熟石灰和水发生反应,会生成水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化硅铝酸钙。从湿软的泥土,变成坚硬的石头。

也就是俗称的水泥了。

整套制造工艺,就是如此的简单。

然而这个配方的发明一点也不简单,可以想见,必定是一代又一代的人经过不懈摸索,才能找出最合适的材料、温度、比例,发明出这样一种简易制造水泥的方法。

见到凌青鹭拌合水泥,班旷仍是不解。

晏大人带他们大老远跑来这里,和神秘兮兮不肯带上许多人,难不成就是来和泥巴的?

凌青鹭用青砖砌了一座方井,将水泥填入其中,抹平。

他站起身,对班旷、忙完了的公输矩、以及凑过来看热闹的缁衣卫们说:“不急,今晚好好睡一觉,等明早再来看。”

第二天一早,众人仍惦记着这事,天亮之后第一件事就是跑过来看水泥。

这一看,却叫他们集体愣住了。

“这……这怎么变成石头了?”

公输矩好奇心强,抬手往上面按了按。

“等等——”凌青鹭在他按上之后才开口说,结果阻止不及,让他留了个手印在上面。

公输矩愕然:“这这这……这到底是石头,还是泥?”

凌青鹭摇摇头:“还没全干呢,只怕你这只手印,要永远留在这里,供后人瞻仰了。”

他话音刚落,只见班旷上前一步,啪的一下,也落了个手印在上面。

班旷道:“竟有如此神奇的东西,既是石头也是泥?”

凌青鹭道:“此物用来盖屋修路、挖渠堆坝,你觉得如何?”

班旷还沉浸在水泥的神奇之中,一时还没来得及思考用途,经他这么一说,脑袋里豁然开朗,一颗心怦怦急跳起来。

他稍一思索,便骇然道:“此乃国之重器,利国利民之法宝啊!其重要性甚至不下于盐铁!”

他终于知道为什么不让周云淡跟来,这样的宝贝,当然得把配方捂好!

凌青鹭点点头,“接下来的几日,有三项任务。我需要测试一下水泥的性能,找到最科学的炉温和配比。”

“班旷,你需要熟悉水泥的使用方法,利用它的特性,设计出一套农田水利的兴修方案。等我们回到北宁,你就负责开始翻修官田和皇庄的水利设施。”

“公输,你需要尽快造好石碾,再搞出一套拌合水泥的器械,并且完善整个制造工艺,最大程度地节省人力。”

“对了,这个东西你回头看看,能不能造。”凌青鹭递给他一张图纸。

公输矩接过来一看,只见上面写着“木轨滑车运土器”。

不管是烧水泥还是兴修农田水利,运土搬土都是颇为耗费力气的环节,若能造出这套滑车运土器,则又能省出一部分人力。

公输矩点点头,收了图纸。

又过两天,那方水泥土台彻底硬化下来,每个经过的人都要伸手敲一敲,确认一番它的硬度。

凌青鹭经过反复测试,也得出了这种石灰烧粘土水泥的缺点。

首先是硬化比较慢,强度一般……但够用了。其次是需水性和干缩性大,在低温情况下很容易冻裂。

比较致命的是无法长久存放。在仓库里放了七天的原料,拌合时就发现硬度似乎有所下降,估计最长的存放时间不能超过20天。

也就是说,这种水泥最好即出即用,无法运输到距离产地二十天路程之外的地方。

暂时只用来兴修京畿附近的农田水利,倒也足够了。但凌青鹭心知,还是得尽快弄出鼓风机,开采煤炭,把高炉炼铁的炉温提升上去。

以前看过讨论,现代人穿越回古代能造出水泥吗,有人认为不能,因为烧矿渣和火山灰都需要至少1500的炉温,以古代的工艺是做不到的。

但是很多人都不知道,水泥其实并不一定要矿渣和火山灰。大/跃/进的时候,上面给下达了硬性规定:必须要造水泥,没条件制造条件也要造。办法都是人想出来的,我们就是在那个时期发明了无熟料水泥。不需要炉温1500,也不需要火山灰,只要有合适的粘土,有800度的炉温就能造。

所以穿越者是完全可以造出水泥的,而且这种水泥的标号还不低,还特别防水。

作者有话说

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