28.水泥窑和三合土
第一批砖烧制好了后,姜明便让泥瓦匠开始盖水泥窑,姜明提拔雷州投靠过来的老头子雷老三做泥瓦匠的队长,革命军所有的建筑都由他负责施工,姜明提供设计方案。
目前,革命军的工匠分成四种,分别是:泥瓦匠二十余人,老头子雷老三做队长;木匠二十余人,队长刘根水;铁匠十余人,队长蒋七;造船工十余人,队长李兴全。
第一次建水泥窑,经验和材料都不足,还在摸索阶断,所以并不高大,是立式窑,高约四米,直径约三米,墙的四周开有小窗,充分提供氧气。立式窑在后世都是淘汰的技术,燃烧效率太差,后世都是回转窑,用天然气燃烧产生高温,使粘土和石灰石发生化学反应。
姜明只能用土办法,将煤矿石打碎,再用石碾将煤磨成粉末状,石灰石也同样处理,最后将煤粉、石灰粉和粘土加水搅拌在一起,做成一块块中等大小泥块,放在地上晒干。
九十年代,很多农村人就是这么做煤块的,将买来的原煤敲碎和泥土加水搅拌,做成煤饼,糊在墙上晒干,煤饼再敲小点,就能放在炉子里烧了,后来全被蜂窝煤取代了。
这些准备工作和烧砖是同时进行的,因此原料早就准备好了。石块已经堆到水泥窑里,内部稍密,外部松散,石块大小中等,因此有间隙充分透风,保障煤的充分燃烧。在水泥窑的底部,姜明让人铺上煤粉,火从底部燃起来后,会烧的更加充分和高温。
在底部加上一些点火干柴后,姜明下令点火,整个水泥窑慢慢燃烧起来,远远站着都能感受到高温。
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站在一旁的孙皓问道:“姜大哥,水泥是什么东西?又是水,又是泥的。”
自从姜明答应传授知识给孙皓后,现在他已经是姜明的跟屁虫了,今天恰好三位美女都是事情要忙,所以只带了孙皓在身边。
姜明道:“水泥就跟糯米汁一样,可以将两块砖牢牢地粘在一起,而且不怕水泡,恒久不坏。有了水泥,咱们就用它砌城墙,牢固结实,一般的投石机砸不坏。还可以用它修路、修桥,反正以后到处都能用到。”
孙皓道:“为什么三种材料可以炼成水泥?姜大哥又是怎么想到的呢?”
还真是十万个为什么,十几岁的正是求知欲最旺的年纪,姜明笑道:“这也是我跟你说过学问,叫做化学,以后跟我慢慢学就知道了。其实,不是三种材料炼成水泥,是粘土和石灰在高温下炼成水泥,煤只是用来燃烧,提供高温的。明白吗?”
孙皓点点头,后面他听懂了,前面只能靠以后学习了。
其实这都是后世高中的知识,粘土的主要成分是二氧化硅、铁和铝的氧化物,石灰石主要是碳酸钙。当两者在高温下,粘土脱水释放热量,碳酸钙在900度时开始分解成生石灰,同时释放大量的热,不断升高的温度使得氧化钙和二氧化硅发生化学反应,生成硅酸二钙、硅酸三钙等矿物质,也就是水泥的主要成分。
当然最好的办法,就是天然气燃烧提供高温,让两种主要物质发生化学反应。姜明的土办法生产的水泥,杂质比较多,效果肯定比后世水泥差很多,但肯定是够用的。
自然界的水泥,大多是火山喷发出来的火山灰,欧洲在古代就学会了用火山灰盖房子,后世英国人也是通过对火山灰的研究,几代人努力才发明的水泥。中国的中原地带没有活火山,所以古代盖房子多是木质的。
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离开水泥窑后,姜明便带着孙皓在营寨四处巡察,经过将近二十天的建设,营寨已经初具规模。谷口临江的地方搭建了临时营寨,百姓都住在营帐和临时的搭建的木房子里,还有少数住在船上。营寨周围也开垦出了上千亩的水田,几百头牛加上同样多的年壮年,每天轻易开垦出了几十亩水田。
革命军的石灰矿、煤矿、砖窑和水泥窑都建在山谷里面,目前已经整理出一条从河边到山谷深处的路了,正在用三合土铺盖路面。
三合土是好东西,有了这个,就可以快速修路了。三合土是用熟石灰、砂子和粘土按照一定的比例混合搅拌而成,经分层夯实,具有一定强度和耐水性,可用于修筑普通道路。根据粘土的不同,三合土的比例略有差异,但熟石灰占比至少三成。90年代,国内农村还直接用熟石灰混合沙子作为粘合剂,用于砌墙,后来被水泥替代。
有了石灰矿、砖窑和水泥后,姜明便派人修建了石灰窑。石灰窑的结构简单,古人很早就会修建,外型像蒙古包,里面建有许多烧石灰的炉子,石灰炉为圆柱形,直径1.2米,高1.5米,下面有鼓风口,用木质风箱鼓风。
将石灰石和煤块放到均匀叠加在石灰炉中,点燃煤块,石灰石在高温下分解成生石灰(氧化钙)和二氧化碳。烧制石灰简单,主要是因为石灰石分解的温度不高,大概800度,后世酒精灯的火焰温度,煤炉的温度也能达到。
制造出生石灰后,姜明便让人修砌了大量的石灰池,将石灰窑里烧出的生石灰放到池子里,再倒进去水,氧化钙与水反应,合成氢氧化钙,即熟石灰。熟石灰具有一定的粘性,可用作砖石间的粘合剂,也具有一定的吸附性,可以吸附液体中的有机物。而且,熟石灰还能用于杀毒,总之用处多多。
儋州主要是赤红壤,一种亚粘土,但用作三合土的材料是够用的,可以随便取用。北门江就在旁边,沙子到处都是。
三合土搅拌好后,直接铺在路面上就行了,再用碾石压平,过几天晾干,就是一条平坦的道路了。三合土从明朝开始广泛使用,在没有水泥的年代,是一种简单易取的修路材料,五代十国还没有这种修路方法。
看着姜明过来,雷老三上前道:“督军大人想出的修路方法真是好,只要整理好路面,就可以快速将路修好,晒两天就又结实、又平坦。老朽做了一辈子泥瓦匠,闻所未闻此种方法,真是佩服之极。”说完,就待行礼。
姜明赶紧上前扶起雷老三,说道:“我这也是拾人牙慧罢了,这种三合土在我的家乡很常见,雷老莫要再折煞我了。”
雷老三道:“现在熟手不够,否则有了这三合土,定然可以很快给大家都盖好房子。”
姜明道:“盖房子已经有更好的材料了,现在雷老就是指挥大家,赶紧把路修好,要修得四通八达,屯田、谷内、码头都要修好路。”
听到更好的材料,雷老三眼睛一亮,他是见识了姜明的才智,督军说有,就一定有。
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石灰、煤炭、砖瓦、水泥、三合土都已经搞出来了,姜明觉得应该布置下一阶段的任务了,就带着孙皓回到了督军营账。
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