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穿越之古代水泥制作指南(实用改良版)

(兼顾可行性与强度,附糯米灰浆备选方案)


一、核心目标

制作类波特兰水泥(简化版),或超强糯米灰浆(古代已验证)


二、两种方案对比

指标

类水泥方案

糯米灰浆方案

材料

石灰石+黏土+铁矿+石膏

石灰+糯米浆+沙子

温度

需1300℃+(难)

常温即可

强度

中高(≈现代水泥30%)

高(古代城墙级)

成功率

低(需精准控温)

极高(古籍明确记载)


▌方案一:类水泥制法(挑战版)

1. 原料准备

  • 石灰石(CaCO₃):山体开采,煅烧成生石灰(CaO)

  • 黏土:河床红黏土(含SiO₂、Al₂O₃)

  • 铁矿渣:铁匠铺废渣或赤铁矿(Fe₂O₃)

  • 石膏:燃烧硫磺+水沉淀(或天然石膏矿)

2. 简易立窑建造

结构:  
① 耐火砖砌圆筒(高2m,内径0.5m)  
② 外层糊黏土保温  
③ 底部设通风口,顶部投料口  

燃料:  
- 木炭(热值高)  
- 配合鼓风设备(牛皮风箱)  

3. 煅烧工艺

  • 配比:石灰石75% + 黏土20% + 铁矿5% → 粉碎混合

  • 烧制

    1. 分层投料(炭火层→混合料层交替)

    2. 鼓风维持高温12小时(目测窑内发白炽光)

    3. 得灰黑色“熟料”块

4. 研磨与调配

  • 熟料砸碎 → 石磨成粉

  • 掺入3%石膏粉(防速凝)

5. 性能测试

测试项

合格标准

初凝时间

45-90分钟(加石膏调节)

抗压强度

3天后可承重100kg+


▌方案二:糯米灰浆(保底版)

1. 材料配比

pie  
    title 糯米灰浆成分  
    "熟石灰" : 50  
    "糯米浆" : 20  
    "细沙" : 30  

2. 制作步骤

  1. 煮糯米浆

    • 糯米:水=1:5熬成稠粥 → 纱布滤出浆液

  2. 混合

    • 熟石灰+沙干拌 → 倒入糯米浆搅至拉丝状

  3. 施工技巧

    • 砖石接缝涂2cm厚 → 阴干养护7天

3. 实测性能

  • 强度:抗压≈10MPa(明代长城同款)

  • 耐久:耐水泡、抗冻融(现存600年遗迹)


三、关键注意事项

  1. 水泥方案

    • 温度不足易生成低强度杂料(可用磁铁吸附检验:真熟料不吸磁)

    • 石膏过量会导致速凝失效

  2. 糯米灰浆

    • 糯米浆需现熬现用(隔夜失效)

    • 添加猪血/蛋清可进一步提升韧性


四、历史佐证

  • 北宋《营造法式》:明确记载糯米灰浆配方

  • 福建土楼:部分采用石灰-红糖-贝壳灰复合胶凝材料

  • 埃及金字塔:使用石灰-火山灰砂浆(类似原理)


五、终极建议

  • 乱世保命:选糯米灰浆(材料易得,1周速成)

  • 盛世基建:尝试水泥(需组建工匠团队攻关)

(小技巧:烧窑时加入硼砂可降低熔点至1000℃,但需穿越到有硼矿的地区)

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