万里长城的一块砖是如何烧制的?
来源:科普中国
发布时间:2024-07-01
浏览次数:1055

版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们

东起河北山海关,西至甘肃嘉峪关,巍峨迤逦的万里长城从西周末年一直修到明清,历代长城总长度达到了惊人的21196.18千米。如此雄伟壮丽的世界奇迹,是勤劳智慧的中国古代劳动人民利用土石和砖块修建起来的。现在大家见到的保存比较完整的长城是明长城,而明长城拱卫京师的重要地段多使用坚硬的石头打好地基,用烧制的青砖垒成城墙。明代长城的青砖历时几百年依然存在,其体积重量比现代建造房屋的红砖都大很多,且使用规模庞大,那么修建长城的青砖是如何烧制出来的呢?

图片来源:新华社

时间来到2002年深秋,在秦皇岛市区北约29千米的板厂峪村发现了存有长城砖的砖窑,这里距离保存完好的明代古长城仅500米远。板厂峪古属蓟镇,明代著名抗倭将领戚继光曾派人主持修建此处长城。截止到2003年8月,这里共发现存有长城砖的砖窑66座,在古长城和砖窑遗址的基础上,建成了板厂峪长城博物馆。博物馆里陈列有各种规格和尺寸的长城砖,按形制和用途可以分为长砖、方砖和旗杆砖等几十种。来到长城砖砖窑遗址可以看到这些砖窑均为马蹄窑形状,直径约五米,深度约3.5米,这些砖窑里有的还保存着当时烧好的长城砖。

板厂峪明代长城遗址 图片来源:板厂峪风景区

长城各种尺寸规格的砖石 图片来源:板厂峪风景区

想要烧好一块长城砖首先要解决材料问题。现代烧砖原料以煤矸石和粉煤灰等工业废料为主,而在明代所有砖瓦原料则需要大量黏土。古代长城修建讲究就地取材,板厂峪村发现了大量古砖窑,附近肯定也有适宜烧砖的黏土。现代人经过寻找在距离板厂峪村5千米远的长谷口发现了颜色发红的高铁土,这种高铁土烧出来的青砖,质地密实,耐高压,耐侵蚀,很可能就是当时长城砖烧制的原材料。

板厂峪村长城修复守护人许国华仿制古砖窑形制,搭建烧制场所,之后从长谷口取来高铁土,经过粗细几次筛子筛土,最终得到制作长城砖的原料。有了原料,就进入第二步和泥,把水和黏土按照一定比例进行混合,工人在混合时不停地搅拌均匀后,还需要人力或者牛来踩踏,这个过程类似于用手和面,通过外力将空气挤压出去,让水和泥充分混合,这样土质更坚实,砖坯也更有韧性。活泥结束后,就可以将活好的泥放进砖模,成型晾干,如果要制作文字砖,只需要趁砖坯被晒干之前,在侧面盖上表示时间和制作单位的印记即可。

明长城砖窑遗址 图片来源:澎湃网

之后一块块砖坯被按照篾席的纹路形状,呈90度直角错开码放,以保证受热均匀。再之后,选用燃烧值高的原料,保证充足旺盛的火力,将砖坯在砖窑中进行持续三天三夜800摄氏度高温的持续焙烧。最后,就是变个“戏法”,让红色的砖坯变成青色了。这个“戏法”的秘密就是水,当窑顶的烟道冒出白色烟雾,在窑顶的弧形水道内淋入凉水,这些水渗透之后,在高温的窑内变成水雾,均匀地附着在砖块表面。窑内的砖坯在高温持续焙烧下,里面富含的铁元素变成氧化铁,即三氧化二铁,呈现出红色,而水汽的加入,耗费了比较多的氧气,氧气不够用了,三氧化二铁就被还原了,变成了氧化亚铁,而氧化亚铁的颜色就是青灰色。这样烧成的砖不仅颜色变了,还更坚硬不易裂开。

经过对比,现代仿古烧制的长城砖与明代古长城砖在密度上相差无几。这些仿古烧制的砖用来修复明代古长城,让中国古代的长城奇观尽可能延续下去,让后人能够继续见证先民在科学技艺上的智慧,做好古老中华文明的代际传递。

欢迎扫码关注深i科普!

我们将定期推出

公益、免费、优惠的科普活动和科普好物!


听说,打赏我的人最后都找到了真爱。
做科普,我们是认真的!
扫描关注深i科普公众号
加入科普活动群
  • 参加最新科普活动
  • 认识科普小朋友
  • 成为科学小记者