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南京明城墙中的“混凝土”揭秘

2019-09-06 09:54:16信息来源:《江苏地方志》2019年第4期浏览次数:字体:[ ]

城砖之间的白色粘合剂

混凝土是人类在19世纪的伟大发明之一,中国直到19世纪末20世纪初才生产出混凝土。中国古代没有混凝土,古人将一块块砖头或石头垒砌在一起,使用什么样的黏合剂才能够达到坚固、使用、美观的效果呢?聪明的明朝人在建造南京城墙时,使用了一种神奇的黏合剂,这种黏合剂凝固性能极强,历久弥“硬”,可与今天的高标号混凝土相媲美。

南京明城墙墙体黏合剂究竟是由什么东西构成的呢?关于南京明城墙砖之间的黏合材料,民间一直有使用糯米汁、石灰和桐油筑城的传说。这个传说可信度有多高呢?

〔明〕陆采《冶城客论》中的石灰

明朝人马生龙《凤凰台记事》(商务印书馆据稗乘本影印)一书的记载:

筑京城用石灰、秫粥锢其外,上时出阅视。监掌者以丈尺分治。上任意指一处击视,皆纯白色,或稍杂泥壤,即筑筑者于垣中,斯金汤之固也。

这段话的意思是:“修筑南京城墙,使用了石灰、秫粥增加城砖和条石之间的凝固度,朱元璋不时外出巡视。负责掌管筑城的人按照一丈一尺来分工修筑。朱元璋任意指一处城墙,用硬物击打后观察,皆是纯白色,有的地方稍微夹杂一点泥土,则立即将筑城者筑到城墙中,这样一来南京城墙便固若金汤了。”其中“秫”的含义,据《辞源》(商务印书馆2016年10月版)有二:一是指高粱,二是指糯米。“秫粥”要么是高粱粥,要么是“糯米粥”。南京地处江南,江南盛产稻米,所以,南京民间传说修筑南京城墙使用“糯米汁”是有根据的。

无独有偶,明代吴中四才子之一的祝允明(1460~ 1527)撰写的《野记》中,也有惊人的相似记载:

太祖筑京城,用石灰、秫粥锢其外,时出阅视。监掌者以丈尺分治。上任意指一处击视,皆纯白色,或稍杂泥壤,即筑筑者于垣中,斯金汤之固也。

明代陆采《冶城客论》“张宁”篇提到修筑南京城墙用了大量石灰。

张自说其祖名宁,世家东洞庭山,元末游金陵时,太师李韩公善长未贵,相与订刎颈盟。及公遭际太祖,为国元勋,以监修京城,荐宁。上召见,命以白衣领役。宁长于土工,设置有方,上雅任用之。一日,登城,见工毁弃瓦石之不全者,欲诛之。宁扣头曰:“臣以缺物不宜,有玷我全城,故特弃置。群工罪,罪实在臣。”公亦为请,乃得释。其后,置石灰于城下,大雨滂流,上大怒宁。宁惶恐,走祈公。公蹙额,谢不敢言。盖时已被疑故也。宁遂自认其咎,发戍边

南京民间传说使用糯米汁的说法,在明朝宋应星《天工开物》一书中《燔石》一章也得到了验证:

凡石灰经火焚炼为用。成质之后,入水永劫不坏。亿万舟楫,亿万垣墙,窒隙防淫,是必由之……用以砌墙、石,则筛去石块,水调黏合。甃墁则仍用油、灰。用以垩墙壁,则澄过,入纸筋涂墁。用以襄墓及贮水池,则灰一分,入河砂、黄土三分,用糯米粳、杨桃藤汁和匀,轻筑坚固,永不隳坏,名曰三和土。

《天工开物》的记载表明,我国古代建筑中,已经普遍使用石灰、糯米汁、灰杨桃藤浆作为胶黏材料。

【明】马生龙《凤凰台记事》中有关南京城墙粘合剂的记载

清代甘熙《白下琐言》卷9有关墓葬采用三和土的记载也可以作为旁证:

古人葬法,以三和土为最善……朱文公谓:“三和土,石灰得沙而实,得土而黏,岁久结为金石。”

甘熙在书中提及了用羊桃藤熬浆或者用水浸蓼叶出浆,作为黏合剂,但他未提及糯米汁。

2008年,浙江大学文物保护材料实验室用热重和红外光谱等方法分析了南京明城墙、西安明城墙、绍兴清代城墙等地砌缝中的灰浆样品,发现其中都有糯米成分,证实了南京民间传说和古代史书记载的可信,但是否使用了古代常用的高粱粥、杨桃藤浆或蓼叶浆作为黏合剂,实验结果中没有提及。

糯米灰浆至少在南北朝时期就已经出现,因其具有耐久性、自身强度和粘接强度高、韧性强、防渗性好,在我国古代作为建筑胶粘材料广泛使用。“以糯米灰浆为代表的传统灰浆是中国乃至世界古代石灰建筑胶粘材料史上的杰作,它的出现,成就了中国古代建筑的辉煌,显示了古代中国人高超的智慧和技艺。从这个意义上来讲,它完全可以称得上是中国古代的重大发明之一。”(杨富巍、张秉坚、潘昌初、曾余瑶:《以糯米灰浆为代表的传统灰浆——中国古代的重大发明之一》,《中国科学E辑:技术科学》,2009年第1期)

糯米灰浆的发明和使用,使我国古代建筑物不仅更加牢固持久,也更加实用、美观。与欧洲古代使用的建筑灰浆全是无机材料相比,中国古代使用无机和有机复合的胶粘材料糯米灰浆,性能更加优良。在今天的城墙和其他古建筑维修保护中,如果能够使用这样的胶粘材料,而不是水泥,可能更加有利于遵循文物保护“修旧如旧”的原则。因此,对于这一失传胶粘材料制作工艺进行探索,是我们每一位城墙保护工作者和科技工作者义不容辞的责任。

今天,我们在南京城墙的砖缝或石缝之间所看到的白色的物质,就是古代的黏合剂——糯米灰浆。历经600年风雨侵蚀,其坚如铁,令人不可思议!

(编辑:朱明娥
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