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”
既然準備開建城牆,要大規模地使用膠凝材料,李植就要開始製造水泥了。
明代粘合磚石用的是三合土。《天工開物》一書中記載:“用以襄墓及貯水池則灰一分入河砂,黃土二分,用糯米、羊桃藤汁和勻。。。名曰三合土”。這種三合土需要糯米,成本高昂,直接導致中國古代土木工程的造價昂貴。而且比起水泥來,這種三合土的質量遠遠不如。
李植修建保命用的城牆,當然要用最好的材料。
李植選擇生產的是波特蘭水泥,這種十九世紀早期的水泥生產簡單,堅固耐用。
波特蘭水泥成本上比三合土低許多,效果卻比三合土還要好。不僅是修建城牆要用水泥,隨著李植事業的鋪開,以後各處土木工程的量一定不會小,這種水泥處處都要用。
燒製波特蘭水泥需要石灰石和粘土,燒好後配上少量石膏作為緩凝劑。石灰石和粘土都是極便宜的東西,得來容易,李植找到礦商訂購了十萬斤石灰石和三萬斤粘土,所花費不過幾十兩銀子。石膏在明末也有礦產,是作為一種藥材使用的,也不怎麼貴。李植在天津城裡找到一家大藥行,討價還價,以三文錢一斤的價格訂下一千斤石膏。
水泥生產講究的是兩磨一燒。煅燒前石灰石和粘土要磨細成粉末,在立窖中使用一千三百度高溫煅燒,煅燒後要將得到的水泥再磨成粉末。
李植在范家莊南門外蓋了幾間廠房,外面圍上圍牆,用做生產波特蘭水泥的工廠。工廠裡有三十個大石磨,由驢子拉動,專門用來磨細材料和成品。李植又用三兩銀子月錢僱來四個燒製生石灰的的石灰匠人,讓他們在工廠內豎起立窖,燒製水泥。
李植指揮匠人將材料磨成粉末後,按照三比一的比例配好石灰石,送入立窖中煅燒。立窖逐漸升溫,在最高溫度煅燒三個小時後熄火,得到大小石塊狀的熟料。李植讓石灰匠們將這些熟料倒上石磨磨成粉末,又加入一些石膏做緩凝劑。
四個石灰匠按照李植的要求操作,得到了第一爐試驗品。李植取來試了試:水泥粉加水攪成糊狀,塗在磚上用以粘合另一塊磚。等水泥幹後,李植抓著一塊磚將兩塊磚舉起來。
第二塊磚開始還能粘在第一塊磚上,但稍一晃動,第二塊磚就掉了下來。
第一爐水泥實驗失敗,不合格。
李植有些懊惱,他想了想,又檢查了一遍自己記憶中波特蘭水泥的配方。確認無誤後,李植覺得可能還是立窖溫度不夠。
李植走到那個兩人高的立窖面前,前後看了看,轉頭對最有經驗的一個工匠說道:“梁老大,現在溫度不夠,你這窖子的溫度還能提高麼?”
李植作為一個工業設計師,瞭解波特蘭水泥的配方,但對燒石灰的立窖卻沒有研究,只能依賴這個時代的匠師。說完這話,李植就稍有些緊張地看著梁老大。
梁老大恭敬地答道:“官爺,還可以提高,不過立窖要改造一下。”
李植臉上一喜,拍了拍梁老大的肩膀,笑道:“那就趕緊改造一下吧!抓緊時間!”
那些石灰匠人也是老把式了,對立窖的控制頗有心得。花費了三天他們就改好了立窖,把溫度提升上去了。
第二爐再燒,李植終於產出了這個世界第一爐合格的波特蘭水泥。
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第五十九章 試用水泥
李植又拿兩塊磚塊來試,這次無論李植如何甩,第二塊磚都牢牢地黏在第一塊磚上。李植拿刀來砍兩塊磚的介面處,發現那硬化的水泥堅硬如石,鋼刀用力砍下去竟濺起一片火花,只在水泥上留下一道小口子。
這樣的強度,做城牆是足夠了。
幾個工匠看到水泥的效果,一個個都十分驚訝。他們見過的最厲害的粘合劑就是三合土了,哪裡見過水泥這樣堅硬的粘合劑?四個工匠圍著那兩塊黏在一起的磚頭看了半天,拉敲打砸,硬是沒能把兩塊磚頭分開。
最後馮老大搖著頭走到李植面前,說道:“官爺的手段太厲害了,這水泥用來修城牆那是固若金湯啊!”
做出了水泥,李植心裡也十分高興,大聲說道:“你們四人做出了水泥,有功,每人獎白銀五兩。”
五兩銀子,足夠三口之家兩三個月的花銷了。四個工匠也是過慣了苦日子的,在李植這裡幹活一個月有三兩銀子已經讓他們十分感激了,此時李植再發賞銀,頓時把四個工匠樂得
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