明朝沒水泥,明城墻為何還能屹立百年?專家:材料我們舍不得用
“太祖筑京城,用石灰秫粥錮其外。”——馬生龍《鳳凰臺記事》
城墻,是中國古代城市與都城的防御象征。同時,城墻也體現了一座城市的文明程度。因此,歷朝歷代統治者對于城墻的營造、修繕以及擴建都列為城市建設的重要項目。明代開國皇帝朱元璋定都南京之后,修建了宮城、皇城、京城及外廓等綿延三十五公里的明城墻。
不過,令人驚嘆的是,自明城墻建成至今已經六百多年,但長達三十五公里的明城墻拋開因戰爭等因素損毀的部分之外,至今仍然保留了二十五公里之多。如此,很多人不免好奇,明朝和現代不一樣,那是一個沒有水泥的時代,為何明城墻還能屹立數百年不倒呢?經過研究專家才發現,修筑明城墻的材料,放到現在我們都舍不得用。
糯米砂漿
中國古代并沒有水泥,卻必須將一塊塊磚頭壘在一起修筑成規模宏大的城墻,還要保證其屹立不倒,那么粘合劑的選擇和使用則是慎之又慎的事情。而現如今仍然屹立不倒的明城墻也恰恰體現了古人的智慧,說明古人在選用城墻的粘合劑材料方面是極其有效的。
浙江大學文物保護材料實驗室通過紅外光譜等科學的方式,對明城墻砌縫中的粘合劑材料進行取樣分析,發現其中帶有一定的糯米成分。由此可以驗證,明城墻修建所選用的粘合劑材料,是中國歷史上頗為昂貴的一種材料,那便是超強度的“糯米砂漿”。
研究發現,糯米砂漿或許是世界上第一種使用有機和無機原料混合制成的復合砂漿,比純石砂漿的強度更大,也更具有耐水性。大約在一千五百年前,古代建筑工人就將糯米汁和砂漿混合制作出了糯米砂漿。
在明朝宋應星《天工開物》中有明確記載,當時我國的建筑中,除了普遍使用石灰、河砂、黃土制成的三合土作為粘合劑之外,還將糯米汁、楊桃藤漿作為粘合材料。
據現在研究表明,如果將一定比例的糯米漿加入石灰當中之后,其抗壓強度會提升三十倍以上,表面硬度也會提升兩倍以上。由此可見,作城墻的粘合劑材料,混合了糯米汁的砂漿,其性能有多么卓越。
總的來說,糯米砂漿雖然要使用大量的糯米,會消耗大量的糧食,但為了能加強城墻的防御體系,讓建筑屹立千百年不倒,明統治者仍舊選擇使用了大量的糯米砂漿來修建城墻。當然,這也是明城墻建成之后能夠堅固如水泥的原因。
嚴格的工程管理制度
事實上,雖然使用糯米砂漿這種超強的粘合劑作為明城墻的修筑材料,確實在一定程度上加強了城墻的堅固屬性,使其能夠在歷史變遷中屹立不倒。但是要將其功勞完全歸功于糯米砂漿,還是有些欠妥的。
為了能夠保證工程的嚴格質量,明代開國皇帝朱元璋在修筑城墻之前就建立了一套非常嚴格的工程管理制度。大家都知道,古代城墻的修建,其主體材料主要就是青磚。在沒有水泥混凝土的古代,青磚基本上是最頂級的建筑主體材料了。
因此,為了保障工程的質量,嚴防腐敗責任到人是一個很大的問題。而朱元璋則制訂了制作城磚承包責任的工程管理制度。什么意思呢?意思就是修筑城墻的青磚是哪個地方提供的,主管的地方官員是哪個,由哪個工匠燒制的等等,每一塊青磚上面都有相關銘文將其信息全部記載下來。
這樣一來,但凡遇到青磚出現質量問題的時候,就可以輕而易舉的追查到是哪里出了問題。因此,從某種程度上來說,明城墻所使用的每一塊青磚,都是由制作者嘔心瀝血制成的。
所以說,明城墻能夠數百年屹立不倒,其青磚的質量也起了很大的作用。
嚴密的排水系統
明城墻能夠屹立數百年不不倒,甚至還能繼續保持下去,除了上乘的修筑材料和嚴格的工程制度之外,其中所設計的排水系統也起到了非常重要的作用。
大家都知道,明城墻依山傍水而建,尤其是太平門那一段城墻,基本上是城墻將山體包裹了起來。倘若遇到傾盆大雨,那么山上必然有大量雨水淌下。如果積水得不到排放,那么土石方吸水飽和后就會很容易導致山體發脹,從而損壞城墻。
而古人在修建城墻的時候,在城墻內部修建了非常嚴密的排水系統。除了在城墻內部修建涵洞之外,還修建了大量的排水槽。這樣一來,就可以將積水引入排水槽,然后通過磚縫將積水排出去。
而排水系統的嚴密性,保證了城墻不會被雨水沖垮。這一點,大家如果知道南京明城墻在大雨天會出現“龍吐水”現象的話,就會明白其排水系統的優越性。
總的來說,修建明城墻因嚴格的工程管理制度制作出了質量上乘的青磚,給城墻主體質量帶來了保障,同時,糯米砂漿粘合劑材料又大大加強了城墻的防御體系,還加強了城墻的防水性能。再加上設計嚴密的排水系統,使得明城墻屹立數百年至今不倒。
結語:
明城墻屹立數百年不倒,的確稱得上是“世界第一城垣”。當然,事實也說明,明城墻數百年下來也確實被破壞過。不過,必須要說明的是,明清時期以來,明城墻的軍事防御功能基本上可以說完美的發揮了出來。
只不過,到了清末民國之后,因為現代火器的出現,使得明城墻無法抵御鋼炮的猛烈轟擊,從而對明城墻造成了嚴重損毀。總的來說,這些人為因素的損壞,才是明城墻部分損毀的重要原因。
參考資料:《鳳凰臺記事》
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