第21章 水泥

七八日之后,王初仁带着众人以及张史云来到试验场地。众人来到此地看到几块四四方方黑乎乎的块状物体。

王初仁先是让几个人站在混凝土块上踩踩看,众人见其十分坚硬,或许人力是弄不垮的,面色之中还存有疑惑。

为了让众人认识到混泥土的坚固程度,王初仁让周银抡着一把榔头,依次向地面的几块混泥土直接砸去,只见其中一块混泥土块丝毫未动,不仅没有碎裂,连裂痕都没有出现。

前面几块混凝土不是被敲碎就是有裂痕,王初仁还有点害怕这次烧制的水泥没有找到合适的比例。当看到有一块混凝土被敲击后只有几个白点痕迹;王初仁当即哈哈大笑道:张史云,领赏钱十两银子,记住这个比例和配方,不要泄露出去了。

听到要奖励自己十两银子,张史云立即下跪感谢道:多谢大人,小的一定保密。

这下子周围的众人已经目瞪口呆了,此时众人均疑惑此物是由什么制造的;于是询问道:大人,此物叫什么,居然有如此神力。

王初仁简单道:此物名叫混凝土,由水泥与沙子加水混合而成;以后黄甫川堡城墙、房屋、厂房均会由此物建造。以后咱们的城墙可以堪比当年洪武也建造的南京城。

众人听到此话后,均是大喜,南京城墙粘合剂可是加了糯米汁和鸡蛋清的;想到城墙如果由此物建造,那将是坚不可摧,又问此物成本如何,比之现在的建筑材料贵多少。

听到众人问成本,王初仁笑而不语,当即宣布:黄甫川工业园区第一个大型建筑水泥厂今日正式筹建,相关的配套设施有炼焦厂和工业用碾磨厂,从明日起大部分青壮将会参与到这三个厂的建设中来。至于水泥的原料根本不用担心,粘土和石灰石到处都是。

等到众人散去后,王初仁找到张史云,告诉他在水泥中加入少量炼铁渣和熟石膏试验一下效果如何,经过此次水泥的烧制,张史云已经对王初仁佩服得五体投地,根本不会去为什么,只管执行。

回到家中,王初仁在书房中又开始了自己的设计之路,虽然是设计,但是王初仁也只知道大概,具体还是需要工匠去摸索。水泥是后世普通的工业产品之一,但是真正想要生产他却不简单;要想在现在仅有的技术条件下生产更好性能的水泥,现代的一些工艺条件、技术条件达不到,但是在原料选择是可以达到的。所以王初仁制定了几条选择原料的标准。

水泥主要的原料之一粘土,好的粘土具备四个条件:一是含砂少、颗粒细、粘性大;二是石灰吸收值高;三是氧化铝高,也就是高岭土质、矾土质高;四是腐殖质少。

而粘土最简单的选择方法就是搓泥条法:把一小块粘土放在地上,洒上一些水,稍等浸润后,放在手掌上或者桌面上,以手指搓成细泥条。当泥条直径小于一公厘(比缝衣大针稍粗)仍不断条时,即可证明粘土含量很多。粘土的颜色以红粘土最好。

水泥另一主要原料石灰:生石灰和熟石灰都可以。一般用生石灰配成的水泥强度较高,硬化速度快,因此最好采用生石灰。石灰石中含有粘土质最好,因为烧成石灰后,本身就带有水硬性,只需要在配制水泥时多加些石灰就可以。

原料的开采:原料选定后,即刻组织开采。在开采的过程中记住一条就是保持原料的纯洁,避免和其他杂质混合在一起。

王初仁打算采用漏窑:这种窑可以减少烧制工序。王初仁设计的漏窑是用耐火砖砌成长八米五,宽四米五,高三米六(包括窑底炉灶零点九米),窑的两面共有火洞二十一个,其中料洞十一个,洞宽三十公分。

每窑可装原料两万一千斤左右,装窑方法是一层煤,一层原料。开始煅烧后随下料随装窑,每隔三小时下料一次,每洞下料三百斤,每昼夜可生产水泥二万五千斤左右。

煅烧温度需掌握在六百至八百度。烧砖温度八成即可,但是一定更要烧透,不然将会严重影响质量。至于怎么掌控温度,王初仁就无能为力了,只有靠泥瓦匠的经验了,老师傅都会根据火焰颜色来判断温度。

生产水泥前需要碾碎石灰石,煅烧后也需要碾碎水泥块状物,靠人工碾磨不现实,不仅效率低还占用大量人工。所以必须再制作几个大型水车。就是不知道水力够用不。水泥量产后水坝还得扩建,以保证后期大量水力的利用。

碾磨机构王初仁准备用双碾快速平碾:结构简单,构造只有两个红砂石碾,一个普通碾盘,一根铁质穿心轴(外加钢套)穿心轴横向衔接于主轴上,使轴转动起来轻便光滑。用一装有甩轮的摇动架,通过铁链,带动八卦轮,使石磙运转。在八挂轮上安上一个木制皮带轮,还可以带动风车选粉。由立轴顶端的漏斗填料,碾出的粉料由溜槽自动流下来,落入风车内,利用风力将粗细颗粒分开。粗料由坡道旁边的输送料都,送回碾上面的漏斗内,再进行碾压。而这个碾磨结果很笨重,人力和畜力很费力,所以必须使用水力。

而石灰石机械硬度太高,用现有的碾磨技术碾碎石灰石不现实;所以先将石灰石在石灰窑中烧成石灰,在进行粉碎,这样可以减低生产水泥的难度。

为了得到较高质量的水泥,王初仁打算燃料全部用焦炭,而焦炭的制作原理很简单,普通煤炭隔绝空气的条件下,加热到950-1050℃,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭,这一过程叫高温炼焦(高温干馏)。由高温炼焦得到的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。

随着以后炼铁、炼钢等工业的发展,焦煤消耗量是很大的,毕竟煤炭被称为工业的粮食。

以现有的技术,什么先进炼焦不要想了,只有用土法堆式炼焦;

该炉型结构为圆形,底部呈锥形,最好选择在地势高,水源近的地方,

第二天一大早,王初仁叫来了木匠、石匠、泥瓦匠,将昨天晚上设计的水泥窑、炼焦窑、还有工业用碾磨简易图纸拿给他。

明朝的匠户技术真的没得说:虽然图纸有很多看不太懂,但是经王初仁简单讲解后,就已经懂得七七八八了。这些匠户不缺乏创造力,只是被现实禁锢了,还缺少一个点播之人,而王初仁就是那个点播指引方向的人。

匠户这边没有问题后,王初仁就安排人手修建窑池。王初仁打算将炼焦窑修建在工业园区中心位置,生产的焦煤源源不断送往各个工厂使用。