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古法"三合土"筑墙  文/冠华

(2011-10-07 21:38:23)
标签:

古法筑墙

三合土

胶凝材料

石灰

血料

糯米汁

冠华

生态建筑

自给自足实验

分类: 建筑/BUILDING
文/冠华

近日来,一直在思索钢结构与花岗岩老地基的连接问题。
精通钢结构的杨工一直建议用水泥找平并加固底层方钢,而我迟迟不能拿定主意,我们今天市场上普遍销售的水泥,需工业制造,有的动用石油作为助燃原料。在这个建筑中,钢材是由焦炭作为冶炼原料,而焦炭可由煤炭加热至950-1050摄氏度后处理得到,地球上剩下的石油还够人们使用30年左右,煤炭够人们使用200年左右。
若化石燃料不足,我们难道不能建造坚固耐用的房子了么?

在处理这个建筑的钢材与石材的连接面问题时,我考虑到使用古法“三合土”来进行砌墙和加固。

相关文献中记载:“明代《天工开物》一书中,详细记载了石灰的生产方法。清代《营造法原》一书中,则记载了石灰烧制工艺与石灰性能之间的关系。这些记载说明我国到明、清时代已积累了较为丰富的石灰生产和使用知识。
公元前7世纪的周朝出现了石灰,周朝的石灰是用大蛤的外壳烧制而成。蛤壳主要成分是碳酸钙,它将煅烧到碳酸气全部逸出即成石灰。《左传》中有记载:“成公二年(公元前635年)八月宋文公卒,始厚葬用蜃灰”。蜃灰就是用蛤壳烧制而成的石灰材料,在周朝就已发现他具有良好的吸湿防潮性能和胶凝性能。在崇尚厚葬的古代,在墓葬中将蜃灰作为胶凝材料来修筑陵墓等。在明代《天工开物》一书中有“烧砺房法的图示”,这说明蜃灰的生产和使用,自周朝开始到明代仍未失传,在中国历史上流传了很长的时间。”

以贝壳类生物的壳体烧制石灰这个方法,在盛产海鲜的青岛进行实验是具有先天条件的。

文献记载:“在公元5世纪的中国南北朝时代,出现一种名叫“三合土”的建筑材料,它由石灰、黏土和细砂所组成。到明代,有石灰、陶粉和碎石组成的“三合土”。在清代,除石灰、黏土和细砂组成的“三合土”外,还有石灰、炉渣和砂子组成的“三合土”。清代《宫式石桥做法》一书中对“三合土”的配备作了说明:“灰土即石灰与黄土之混合,或谓三合土”;“灰土按四六掺合,石灰四成,黄土六成”。

   以现代人眼光看,“三合土”也就是以石灰与黄土或其他火山灰质材料作为胶凝材料,以细砂、碎石后炉渣作为填料的混凝土。“三合土”与罗马的三组分砂浆,即“罗马砂浆”有许多类似之处。
  “三合土”自问世后一般用作地面、屋面、房基和地面垫层。“三合土”经夯实后不仅具有较高的强度,还有较好的防水性,在清代还将他用于夯筑水坝。
  在欧洲大陆采用“罗马砂浆”的时候,遥远的东方古国――中国也在采用类似“罗马砂浆”的“三合土”,这是一个很有趣的历史巧合。石灰掺有机物的胶凝材料中国古代建筑胶凝材料发展中一个鲜明的特点是采用石灰掺有机物的胶凝材料,如“石灰-糯米”,“石灰-桐油”,“石灰-血料”,“石灰-白芨”,以及“石灰-糯米-明矾”等。另外,在使用“三合土”时,掺入糯米和血料等有机物。
  据民间传说,秦代修筑长城中,采用糯米汁砌筑砖石。考古发现,南北朝时期的河南邓县的画像砖墙是用含有淀粉的胶凝材料衬砌;河南登封县的少林寺,北宋宣和二年、明代弘治十二年和嘉靖四十年等不同时代的塔,在建造时都采用了掺有淀粉的石灰作胶凝材料。《宋会要》记载,公元1170年南宋乾道六年修筑和州城,“其城壁表里各用砖灰五层包砌,糯米粥调灰辅砌城面兼楼橹,委皆雄壮,经久坚固。”明代修筑的南京城是世界上最大的砖石城垣,以条石为基,上筑夯土,外砌巨砖,用石灰作胶凝材料,在重要部位则用石灰加糯米汁灌浆,城
垣上部用桐油和土拌和结顶,非常坚固。采用桐油或糯米汁拌和明矾与石灰制成的胶凝材料,其粘结性非常好,常用于修补假山石,至今在古建筑修缮中仍在沿用。
  用有机物拌和“三合土”作建筑物的工法,在史料中屡有所见。明代《天工开物》一书中记载:“用以襄墓及贮水池则灰一分入河砂,黄土二分,用糯米、羊桃藤汁和匀,经筑坚固,永不隳坏,名曰三合土”。在中国建筑史上看到,清康熙乾隆年间,北京卢沟桥南北岸,用糯米汁拌“三合土”建筑河堤数里,使北京南郊从此免去水患之害。在石桥建筑史中记载,用糯米和牛血拌“三合土”砌筑石桥,凝固后与花岗石一样坚固。糯米汁拌“三合土”的建筑物非常坚硬,还有韧性,用铁镐刨时会迸发出火星,有的甚至要用火药才能炸开。
  中国历史悠久,在人类文明创造过程中有过辉煌成就,作出过重要贡献。英国著名科学家史学家李约瑟在《中国科学技术史》一书中写道:“在公元3世纪到13世纪之间,中国保持这西方国家所望尘莫及的科学知识水平”;“中国的那些发明和发现远远超过同时代的欧洲,特别是杂15世纪之前更是如此”。中国古代建筑胶凝材料发展的过程是,从“白灰面”和黄泥浆起步,发展到石灰和“三合土”,进而发展到石灰掺有机物的胶凝材料。从这段历史进程可以得出与科学史学家李约瑟相似的结论,中国古代建筑胶凝材料有过自己辉煌的历史,在与西方古代建筑胶凝材料基本同步发展的过程中,由于广泛采用石灰与有机物相结合的胶凝材料而显得略高一筹 ”

今日收工后,在邓传彬先生和黄滨与我的探讨中,决定采用3份石灰+7份沙土+一定糯米汁和猪血的方式进行实验,而在家园计划汇编“崂山植物志”的过程中,发现一种藤蔓的根部含有淀粉,而淀粉也可作为胶凝材料的添加剂使用。

据文献记载:“糯米汁拌“三合土”的建筑物非常坚硬,还有韧性,用铁镐刨时会迸发出火星,有的甚至要用火药才能炸开。”

 

2011.10.07 22:59

此处电焊的钢材与下方花岗岩之间的距离就是亟需进行古法"三合土"填平并起到稳固钢结构实验的部位

古法"三合土"筑墙 <wbr> <wbr>文/冠华
经历近20年风雨洗礼的老石头地基,许多人质疑它的稳固性,二层的钢结构已经基本架设完毕,而钢结构与老石强的连接会稳固么?“三合土”会保障屋子不会飘摇塌陷么?

古法"三合土"筑墙 <wbr> <wbr>文/冠华
自给自足实验基地建设现场 2011.10.06

古法"三合土"筑墙 <wbr> <wbr>文/冠华
自给自足实验室建设现场 2011.10.05

古法"三合土"筑墙 <wbr> <wbr>文/冠华
刷过防锈漆的钢结构 2011.10.05

古法"三合土"筑墙 <wbr> <wbr>文/冠华
自给自足实验室施工现场 2011.10.05

古法"三合土"筑墙 <wbr> <wbr>文/冠华
邓传彬先生在测试黏土与石灰混合作为胶凝材料筑墙的效果 2011.10.06

古法"三合土"筑墙 <wbr> <wbr>文/冠华
来自河北定县晏阳初乡村建设学院的邓传彬先生在修剪和搬运木材 2011.10.06



此基座以古法建造实验,预计需购买石灰1吨,糯米汁15公斤、牛血若干。

建筑建成后将由冠华先生本人长期居住其中,每日记录笔记,亲身观察实验情况。
若在筑成5年内未出现开裂等严重损坏情况,家园计划将会制作“古法筑墙”的教学视频和图片、文本,免费在互联网进行分享,并编撰载入《生活必需品自主制造手册》一书。
拥有相关材料出售信息或乐于提供实验材料赞助的朋友请与我们取得联系。
本项目属于家园计划公益项目之一,《生活必需品自主制造手册》未来将免费与世界分享。

 
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