古代城墙是如何建造的?仿古建材城墙砖的制作步骤

我要发布     发布日期:2019-12-16 15:48:12  来源:古建家园  作者:云纹
核心提示:城墙作为抵抗外来势力侵略的重要屏障,是古代城池防御的重要建筑。中国历代所建城墙数量众多,古代早期的城墙是将土夯实筑成的。

  城墙作为抵抗外来势力侵略的重要屏障,是古代城池防御的重要建筑。中国历代所建城墙数量众多,古代早期的城墙是将土夯实筑成的,一层一层地夯筑,每一层夯筑到15厘米的厚度,这就叫做“夯层”,按层打夯,每层都夯得很紧。


  为了使城墙坚固耐久,人们特意不将城墙的墙面做成垂直,而是上部墙面向内收起成为“侧脚”。这样,城墙墙体十分稳固,不容易倒塌。到了明代,国势发达,经济繁荣,用烧制出来的砖砌城墙,渐渐普遍。对各地城墙外皮进行包砖处理,称为砖城墙。



  砖城墙是在夯土城墙的两面包上一层大砖,即是城墙砖。城墙砖比建造房屋用的砖块尺度宽且长,城墙砖用白灰浆砌筑。凡是砖砌的城墙,其表皮用砖,基座都用石条砌筑,石条高度不甚相等,在石条的顶部再砌砖墙墙体,砌到一定高度时再做垛口、墙眼。


  如果烧制的城墙砖质量不佳,土里含大量碱的成分,一遇到潮湿或水泡,城墙砖块返碱,随之而成为粉状。在这些部位,当刮风时吹起地上的土存入砖槽中,容易生长树木,虽然给城墙带来一种古老的气氛,但也对城墙的墙体破坏很大,城墙墙体砖块外涨,影响城墙砖的平坦,使城墙受损。由于城墙起到保卫都城的作用,因此城墙砖的质量非常重要。


  仿古建材城墙砖的制作:


  仿古建材中,机制城墙砖由于砖的体积较大,在生产制作工艺上其技术要求很高,稍有疏忽就会造成质量问题,所以必须从原料及破碎、成型及干燥、烧结及还原等各环节工艺上,应采用特殊的制作技法。


  城墙砖在挤出成型时除要控制挤出压力和真空度外,还有注意两方面的影响,一是水分的均匀性和回坯料与泥料的充分搅拌。当砖坯的水分不均匀会导致收缩不均匀,砖坯出现裂纹的几率加大;当回料与泥料没有充分柔和在一起时,由于回料经过了一次搅拌、挤出,其颗粒间组织要明显优于泥料,两者简单结合再次挤出就会出现结构性裂纹。


城墙


  城墙砖机口尺寸控制是采用真空螺旋挤出设备时一大难点,由于影响砖坯挤出尺寸的因素很多,且尺寸控制没有国家标准,操作起来必须多方考虑。影响砖坯尺寸的因素包括:原料的组成、原料比例、颗粒级配、陈化时间、成型水分及挤出压力和真空,后续的干燥方式、干燥周期及码坯方式,在烧结时要考虑窑内烧结方式等,将干燥收缩和焙烧收缩共同计算得出总收缩,然后给出机口成型尺寸。收缩的计算还要经过实际生产批次后微调,才可达到理性的数据。


  仿古城墙砖类大体积产品由于没有国家标准,一般采用烧结普通砖(红砖)来检测尺寸规格是否合格,这里就出现了一个问题,例如标准砖的最大尺寸为240mm,其误差要求在±2mm,而城墙砖尺寸为380mm,如果套用标准砖则会难以达标,如果任意增大误差,则无据可以,是一个尴尬的问题,建议仿古城墙砖在还要以事实为依据,不要人为的加大合格产品的检验难度。城墙砖由于体积大,其重量也较重,人工搬运及码放时,要控制力度,轻拿轻放,禁止重力及摔坯现象。


  城墙砖的干燥是个大问题,主要表现在干燥速度和干燥收缩裂纹。普通砖坯的干燥速度与泥料的干燥敏感性、泥料的颗粒级配、成型水分和干燥方式有关,具体到城墙砖上,还要加上体积因素,由于坯体较厚大,其水分排出的路径比一般砖坯要长,其干燥时间要比普通砖坯更加耗时,其干燥温度、风速、湿度不同于一般砖坯。


  普通砖自然干燥时,为保证砖垛上下砖坯的干燥一致和加快干燥速度,一般采用“翻架”的办法,但城墙砖由于体积较大,内外干燥不一致,这时的坯体强度是最弱时期,翻架过程的搬动和由于位置的变化,坯体易发生裂纹。所以,城墙砖坯的干燥过程一般不要外力干扰,在上层砖坯干燥好后,可采取分层取坯方式,也可在干燥后期采用风机、电扇等方式加快干燥。自然干燥的另一个难点是晾晒场地要充足,且有防雨措施。城墙砖自然干燥除人工和场地费用高外,还有一个隐形成本,那就是干燥周期,其周期不能简单的按标砖体积来按比例累加,而是倍数的增加。


明城墙


  明城墙的城墙砖上除了刻着城墙砖烧造产地的相关信息之外,也包含着很多丰富的历史文化,如地方官吏为保证城砖烧制的质量而实行责任制、明初时期农村基层组织结构的变化以及各地烧制砖瓦的工艺,甚至是姓氏、汉字简化字、民间书法、篆刻艺术等在城墙砖铭文中都有所反映。其中记录的最多的文字,是人的名字,上至高官,下至烧制砖瓦的窑工。


  这也是明城墙的特别之处,数亿块城墙砖上面清楚的写着各府县主管城墙烧造官员的名字或烧窑工人名字、造砖工人的名字。为了保证所制作的城墙砖的质量,朱元璋要求在每块城墙砖上都要留下督造官员或烧造者的名字,以便验收时对不合格的城墙砖可追究其督造官员和烧造者的责任。


  城墙砖烧制好之后,由两位身体健硕的士兵,抱着砖互撞,撞不破的城墙砖则为合格产品。这也保证了城墙的质量,是南京城墙能历经600多年仍然屹立于南京城的重要原因之一。


  古人制砖能做到如此严苛,如果现在仿古建筑材料厂都能严把质量关,把做好每一块砖都作为自己的使命,相信古建材料行业一定会更加规范,能够为市场提供更高品质的建筑材料。

 

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