需要注意的是,这里提到的“石必掩土内二三尺”,石,即石灰石。石灰石必定在土内二三尺的说法不确切。自然界石灰岩裸露或形成秃山的很多,露出地面常形成“石林地貌”。即使这样,石灰岩也大都延伸入地下,而不只限于“土内二三尺”。
这段文字大意是说:可燔石即为石灰石,主要含碳酸钙,其中青色的质量较纯,黄白色的含有粘土、矿物质等杂质。烧制石灰的燃料,煤炭占十分之九,柴炭占十分之一。
先把煤掺泥做成煤饼,然后一层煤饼一层石相间堆砌,底下铺柴引燃煅烧。火候足后,石头变脆,放在空气中会慢慢风化成粉。急用时灌上水,也会自己散开。
根据已有的考古发现,隋唐时期就已出现煅烧石灰石的石灰窑,不过确切是从何时开始出现的石灰窑,还有待进一步考古资料证明。如河南巩义发现一批隋唐时期的窑炉,其形制大小均不同于常见的馒头窑和瓷窑,而且窑炉内紧密填充青石块和白灰而不见一片瓷片,故而推之为石灰窑。
当大宗的煤炭作为石灰煅烧燃料时,石灰成本降低。因此,明代以后砖墙砌体全部使用石灰浆,开始了大量使用石灰的时代。
-III-
反应机理
以石灰石为原料,经高温煅烧后得到氧化钙,即为生石灰:
生石灰十分活跃,吸湿性强,与水消化生成氢氧化钙,即为熟石灰:
熟石灰通过吸收空气中的二氧化碳进行硬化,成为碳酸钙:
这一反应即为石灰的硬化机理,这使得石灰不仅可以作为砖石间的砌筑材料,而且可以用外墙的粉刷材料,在古代广泛应用于土木工程,使得三合土和夯土技术逐步发展。