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水泥的原理实际非常简单以石灰石和粘土为主要原料,经破碎、配料、磨细制成生料,然后喂入水泥窑中煅烧成熟料,再将熟料加适量石膏(有时还掺加混合材料或外加剂)磨细而成。整个生产过程可概括为“两磨一烧”。
可是古代为什么产生不了水泥呢?原因就在煅烧环节,无法低成本的持续提供1300c的高温。
有人说中国很早就能煅烧石灰,不是明朝有一首于谦的《石灰吟》千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。其实那个煅烧温度也没有达到1300c,仅仅是把石灰岩变成生石灰粉。而水泥的煅烧,需要把生石灰粉变成熟石灰。
水泥生产可分为干法与湿法两种。干法生产的主要优点是热耗低,缺点是生料成分不易均匀,扬尘大。湿法生产操作简单,产品质量好,扬尘少等优点,缺点是热耗高。然而,现在缺的不是能量,因此果断选择更加先进的湿法。
可是,又遇到一个问题,用什么材料建设窑炉呢?烧制水泥温度要到1300c,普通泥土达到这个温度也融化了。相当于用锅炒菜,锅都融化了。
三变前世从事房地产的,知道窑炉需要耐火砖,而很多耐火砖都是用高岭土烧制而成。这高岭土又叫观音土,三变第一次接触它是在电视里面,饥荒时期被饥民当成食物充饥,吃下暂时解除饥饿感,当然,最后腹坠而死。因此,三变才会安排人先找高岭土。
现在用高岭土做成的耐火砖已经完成,而且已经做成了湿法窑。万事俱备,只欠东风了。这东风,当然就是楚楚。
为了控制窑内的温度,三变顺手拿了护卫的一把佩剑,扔到窑内。铁的熔点比石灰岩略高,只要佩剑融化了,温度就是够了。
现在生料均匀的铺在湿法窑内。众人离得远远地,楚楚让火焰烘烤窑内的浆料,直至一同放入窑内的佩剑熔化。
三变叫人摆出桌椅,倒上茶水喝起茶来。他表面淡定,自己心里还是在打鼓。虽然他很清楚水泥的制作过程,但毕竟从来没有真正做过水泥。如果造不出水泥,狗头山也好,野头山也好,就会毫无防备,说不定哪天半夜,众人还在熟睡,就被山下冲上来的官兵全部抓了,甚至就地正法了。
过了一会儿,那边火焰渐渐变小,楚楚走过来说“七哥,那些石头全部变成岩浆了,这样就可以了吗?”
三变现在不不敢完全确定,道“应该问题不大了。”然后倒了一杯茶,给到楚楚。
过了约莫半个时辰,估计那岩浆温度低了些,三变迫不及待,自己拿了一把铲子从窑里面铲了一铲子出来。楚楚和众人都围了上来。
楚楚道“这就是侬要的东西?”
三变道“还不敢完全确定。试试才知道。”
楚楚道“这个有什么用?这个可以改变西山?”
三变道“造房子,造围墙,修路。人们不用再住茅草棚,也不用担心官兵夜晚突袭。你说他可以改变西山吗?”
众人一听,自然觉得不可思议。
按理论来说,烧制好的熟料要与石膏研磨,以此来调节它的硬化时间。但此时无需考虑这么多,稍作休息后,三变又铲出两把,接着叫来神使护卫,让他们按灰粉三份掺沙一份的比例来配制水泥砂浆。
三变倒了一大块在围墙上,又叫人搬了一块石头放上去。水泥凝固时间在四个时辰左右,考虑到试制品的不稳定性,他打算干脆等到明天一早再看结果。至于剩下的一小半,三变就地倒在地上,等它凝固后,明天拿下山给众人看。
第二天一早,三变就急匆匆地带着楚楚去看那块石头。水泥外表已是凝固状态,与两块石头紧紧接合在一起。固结的表面看起来凹凸不平,部分位置泛起了白霜。
三变蹲下身,将碱化反应产生的白霜刮去,用手指按压硬化后的水泥,触感让他心头一喜水泥表面坚固硌手,完全不同于泥土夯实后的触感,即使用指甲用力去扣,也无法在上面留下一丝痕迹。
三变又让楚楚试试。楚楚觉得不可思议,昨天还是砂浆一样的东西,今天却比石头还坚硬。
其实,也是三变多虑了,只要温度能够让石灰岩熔化,这水泥基本没有大问题了。
三变兴奋地跳起来,一把抱住楚楚,突然自己被烫得难受,只要把她放下来。楚楚又是尴尬,又带着有些难受。
三变叫醒了那群睡眼惺忪的护卫。
那些护卫先是试图将石头搬起,但没能成功。然后几人又合力去推那块石头,纹丝不动。有个神使拿起佩剑朝那块水泥块砍去,刀都卷了,那水泥块只留下小小的印子。
有人说道“简直不可思议。昨天还还是泥浆,仅过一晚上便坚如岩石。有了这种东西,城墙想建多快就能建多快。只要石头足够多,我们甚至能在一年内把整个西山围起来。”
三变道“没错,不过当务之急,是把狗头山和野头山围起来,这个工程量并不算大。只是难的是,现在哪里去找大批工人?现在才大年初二。”
三变立即想到山下那批石头工匠正是四当家请的。立即安排人找了一个箩筐,铺上纸,又把剩下的水泥倒在箩筐里,往山下抬去。又吩咐人去通知众头领到狗头山聚义厅议事。
待到众人往山下走去,三变带上楚楚,在后山把自己的一千两白银,十天黄金挖了出来。也许,现在是用它们的时候了。
楚楚很是惊讶“想不到啊,想不到。想不到七哥还有这等存货。”
三变不好意思笑道“狡兔三窟嘛。男人总要留一手。不过,真没有其他私房钱了。”在现代社会,男人有私房钱,老婆往往会非常生气。可是在古代,根本没有这个说法,所以三变多虑了。
三变拿了三百两,其余的搬到屋里藏着,就和楚楚往山下走去……
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