经放射性碳十四测定,后冈遗址的这些白灰面是人工烧制过的天然石灰岩的形成品,与今天人工烧制的石灰已无本质区别。
山西襄汾县陶寺遗址(公元前2300年~公元前1900年)为龙山文化时期的遗址,使用XRF、ICP-AES和ICP-MS等技术对该遗址的白灰面分析发现,陶寺遗址的白灰面主要成分为碳酸钙,原料来源主要在当地,而且是通过石灰石烧制而来的。
因此,我国古代先民在4000多年前已掌握烧石灰的技术,并将石灰用作建筑材料。
喇家遗址(公元前2200年~公元前1600年)为齐家文化,该遗址是具有宽大环壕的大型聚落遗址,在聚落内分布有密集的白灰面房址。房址的地面和四壁均有白灰面遗迹,先敷一层厚约3cm的黄土草拌泥,后抹厚约0.3~0.7cm的白灰面。
从以上考古遗址的发掘可以发现,石灰从仰韶文化时期开始出现,由人工烧制的石灰石而产生,到后来的龙山文化、齐家文化等石灰在建筑中的应用越来越多,而且在不同地区均有应用。
到春秋战国时期,开始有关于石灰在建筑中使用的文献记载。
《左转》中曾有“成公二年(即公元前589年)八月,宋文公卒,始厚葬,用蜃灰”的记载。
古时大蛤称蜃,而蜃会则是一种水生物大蛤的外壳(其成分主要是碳酸钙)烧制而成的石灰质材料。
这表明贝壳石煅烧成的石灰,在我国春秋战国之时已被广泛认识,且利用石灰极易吸收水分的特点,将其用于防潮。
《后汉书·杨璇传》记载:“特制马车数十乘,以排囊盛石灰于车上,既与贼站,乃顺风鼓灰,贼不得视,遂败。”这说明汉代的石灰产量已相当大了。
河北望都二号汉墓(公元182年)的砖砌体使用石灰胶结,砖拱券用石灰浆灌缝,墓的内壁及券面都粉刷了石灰面层,表明此时的石灰技术已经成熟。
-II-
石灰的生产
明代文学家于谦在诗作《石灰吟》中,对石灰的锻炼过程进行了诗意化、象征化的描述:
千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。
粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间。
不过真正从石灰的生产技术上进行描述的,是明代的《天工开物》,它从原料的选择、煅烧燃料及消化方式等对石灰的制作工艺进行了详细记载:
凡石灰,经火梵炼为用。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。百里内外,土中必生可燔石,石以青色为上,黄白次之。
石必掩土内二三尺,掘取受燔,土面见风者不用。燔灰火料,煤炭居十九,薪炭居十一。
先取煤炭泥和做成饼,每煤饼一层,垒石一层,铺薪其底,灼火燔之。最佳者曰矿灰,最恶者曰窑滓灰。
火力到后,烧酥石性,置于风中,久自吹化成粉。急用者以水沃之,亦自解散。