第33章：水泥製法

    朱元璋心裏計議，如今的蒸汽火車引入了鼓風機，又使用了洗選過的煤作爲燃料，其速度已經超過人跑的速度了，是時候該鋪設軌道了。

    如今最需要蒸汽火車的地方無疑是北邊各行省邊境，而今雖有開中法以鹽引之利令商轉運糧草，其實質不過是朝廷花錢僱人辦事罷了。

    這個法子雖巧，但顯然並非長遠之計，特別是前方戰事吃緊之時。

    這還是輔助轉運之法，官運糧草依然是大頭，而火車轉運比人力畜力轉運效率更高又無需休息，損耗更小，甚至能做到無損耗。

    更爲重要的是，這種方式不勞民啊，也無需朝廷出讓鹽引利益，簡直是一舉數得。

    所以火車第一站定是北方行省邊境。

    這第一條火車軌道就需要朝廷商議從長計議了。

    【水泥，人類史上極其偉大的一個發明，它作爲建築行業的基礎原料之一，一般充當萬能的粘合劑，有了它無論是民用還是軍用的建築、城堡，其堅固程度將飆升到一個難以想象的地步】

    【今天我就教諸位水泥的製作，保你穿越後要麼能榮華富貴，要麼喜提九族消消樂。】

    【首先看配料表，它一般是由石灰石，粘土以及鐵礦石等多種原材料混合加工而成的】

    唐，長安城。

    【其中石灰石又叫石灰岩，主要的化學成分是碳酸鈣，化學符號是CaCO3，它大概長這樣子，其顏色一般爲青黑色，你在自然界中找到的青黑色的岩石一般就是它了。】

    不過其在民用方面應該能大展拳腳，特別是以後如果人口如後世般爆炸式增長，那其價值會無可估量。

    朱元璋算是聽出來了，水泥建造的各種建築也就防防所謂的“冷兵器時代”，對於火藥大炮等，想來是沒什麼用的，這一點很早之前的戰場就證明過了。

    【氫氧化鈣也稱熟石灰，還可以拿來砌牆，小時候農村就是用熟石灰來抹牆，抹過的牆會更白更細膩】

    李世民感覺放下了心中的一塊大石，與房玄齡對視一眼皆開懷大笑：“原來後世用來建房屋的材料叫水泥啊。”

    有了這種材料，那麼就可以如後世一般建造各種高樓大廈，能大大延緩耕地佔用的問題。

    【石灰石取72%的比例，黏土取13%的比例，鐵礦石取6%的比例，煤炭取9%的比例，粉碎後燒製。】

    【生石灰與水結合會發生化學反應並釋放出大量的熱量，生成氫氧化鈣，Ca(OH)2，氫氧化鈣也具有消菌殺毒的作用，其實生石灰具有消菌殺毒的作用就是因爲與水反應生成氫氧化鈣。】

    很不巧，大明是有火藥的。

    同時由於對耕地的佔用，導致關中地區糧食難以爲繼，勢必要從全國各地轉運糧草，所以才有了後來“就食洛陽”的制度。

    【石灰石要重點說一下，石灰石的主要成分是碳酸鈣CaCO3，經大約950度的高溫燒製就變成了生石灰，生石灰主要成分是CaO，因爲石灰石高溫煅燒時會發生分解，釋放出CO2，所以剩下的成分是CaO。】

    如今蒸汽火車解決了糧食轉運的問題，水泥，將會解決耕地佔用的問題。

    由不得他不愁，關中四面環山，易守難攻，堪稱固若金湯。

    在建都長安後，勢必會吸引人口大量流入關中，也因爲這種四面環山的封閉性，導致無法拓展。

    過多的人口不僅會對關中的水資源、耕地、植被環境等過渡開發，這是一種不可逆的大勢。

    【從明代於謙於少保的《石灰吟》我們可以得知，當時的古人已經熟練地掌握了利用石灰岩燒製石灰的技術了】

    洪武年間，金陵城。

    【生石灰能起到一定消菌殺毒的作用，在豬圈、臭水溝、土地等地方使用，還能在一定程度上改良酸性土壤，經生石灰消菌殺毒後的土壤要等1個月多才能播種】

    況且水泥建造的城牆堅固程度如果真如天幕所說的話，那它的價值要遠不止如此。

    雖然他可以下令禁止佔用耕地，但明顯這紙禁令隨着關中人口的爆發，是很難爲繼的。

    工部尚書安然內心嘀咕，這和三合土倒是有些相像，不過其製備過程聽起來就更複雜一些，而且三合土也沒有這麼誇張的效果。

    先看看效果再說吧。

    科學部的人則是將石灰石、生石灰、熟石灰等各種化學符號記了下來，這是自元素週期表後提及化學這一科的學問。

    這一門學問，也是最讓人摸不着頭腦的。

    必然知道前二十位化學元素了，但科學部對生活中各種常見的物體其化學符號仍是未知。

    而且天幕是簡短說明了一下石灰石、生石灰的反應和生成物，但孫傳時知道，這裏面應該是有個化學反應式子的，只是天幕略過了而已。

    就拿石灰石高溫分解這一過程來說，其化學反應式孫傳時大概是能猜出來的，因爲碳酸鈣中的CO3分解除了CO2，其中的3個O分解出了2個O，剩下的就是CaO了

    這點還比較好理解，後面生石灰與水反應生成氫氧化鈣則算是抓瞎了。

    如果說按化學反應式前後元素總量不變來推測，那麼水應該是包含H和O元素，其中應該是1個O和2個H？

    一想到這個孫傳時猶豫了一下，還是開口將自己的猜測說了出來。

    因爲目前關於化學這一學科的學問並不多，所以並未專門分出人來研究這一學問，科學部所有人都兼職這一學科。

    此前天幕評論區提到過，穿越後重建化工體系是極難的，這個“極難”衆人也是後知後覺，可以說天幕完全不提的話，這東西想研究恐怕還得等很久很久。

    朱元璋等人聽了他的講述，感覺很有道理，於是命人將之記錄了下來。

    “這氫氧化鈣Ca(OH)2右下角的2代表着什麼？”朱標疑惑道。

    “依微臣之見，此應是代表其末位元素有2個的意思，如CO2。”

    “那這（）符號又是什麼意思？”

    孫傳時耐心說道：“依微臣之見，應是表示這符號中間的部分有2個的意思。”

    朱標點頭，這也說得過去，也就是說，這水是由H和O元素組成的物質。

    更具體的是2個H和1個O，至於化學符號是怎麼寫，大概就是OH2或者H2O又或者HOH？

    【回到水泥的製作，備足原料之後，接下來就是三磨一燒的過程了】

    【首先用破碎機將各種原料破碎成較小的顆粒，然後按照上面提到的比例將這些原料混合在一起，形成預混料】

    【接着將混料傳送到研磨機中研磨成細粉，那麼這時候的混合物就叫生料

    【接下來就是生料的斷燒了，首先在預熱塔中加熱至850攝氏度，加熱後進入回轉窯，在高達1450攝氏度的窯爐中進一步加熱

    【在這個過程中會產出小顆粒的熟料，這個過程被稱爲燒結，經過燒結處理的熟料會迅速進入冷卻器，被降溫至大約100攝氏度】

    【緊接着被運送到儲存桶倉，接下來熟料會被傳送到水泥膜機中，經過精細研磨轉化爲粉末狀】

    【爲了確保水泥的凝固時間和硬化性能達到理想狀態，我們在這個過程中還會適量加入石膏經過混合】

    【粉末的熟料和石膏混合後，利用分離器過濾掉大顆粒最終就生成了水泥】

    【在古代可能溫度很難達到1450度，可以把煤開採出來，經過水洗選煤，然後經約1000度的高溫乾餾而製成焦炭，再配合鼓風機、高爐等應該就能溫度提上去了】

    關於工藝這一塊，早有人將其記錄了下來，稍後工部自會安排人去製造。

    從天幕提到的信息當中，恐怕就是溫度難以達到了，所以其還貼心地提供了解決的方案，那就是焦炭。

    焦炭是鍊鋼的主要燃料之一，以如今的工藝，自然是能將其製成。

    這一點朱元璋是知道的，另外沒想到的是，好像除了民用的煤無需水洗選煤外，其他無論是鍊鋼還是燒製水泥，需要的煤都必須是精煤，因爲其燃燒後的溫度更高。

    換句話說，在洪武四年的今天，水泥是能造出來的。

    不過其成本是真的高.

    “這水泥，成本這麼高，其價格必然很貴，爲何後世還應用這麼廣泛？”有人提出了疑惑，受天幕的影響，現在衆人看東西是否能應用，一般都先看成本。

    “不一定，你忘了天幕所說的化工體系？”劉基微微一笑說道：“可還記得天幕提到磨了幾年都沒磨掉螺紋的螺紋鋼？”

    “那麼好的鋼，也只是用作建築材料的命！”

    “由此可見後世所謂化工體系的強悍，或者說是工業國的底蘊。”

    這麼一說衆人總算是想起來了，這.確實沒法比啊。

    如今練出來的鋼，你敢讓人拿出去磨幾年嗎？

    要是能造出這麼堅固的鋼，那都能封爵了。

    朱元璋其實一開始也比較懷疑，但如今看來，以後世的技術水準，那大概率是真的。

    畢竟這是那幫驕傲的後生都覺得很難重建的化工體系下的產物，被廣泛應用到橋樑、高架路、水電站等重要工程上，其性能可想而知。

    真是暴殄天物啊！

    【水泥一般不單獨使用，它是混凝土的主要原料】

    【在混凝土的製作過程中，先準備骨料，碎石及沙子的混合物，然後加入水泥，最後加入水】

    【當你加入水以後，水泥粉末開始在水中溶解，這時混合物中的主要成分是硅酸三鈣，它會慢慢與水反應形成晶體結構，隨着晶體相互交錯越來越密集，最終就導致混泥土硬化了】

    【如果在各種建築的關鍵部位中加入鋼筋結構，那麼其建成的建築堅固程度會指數級飆升，例如承重牆、地基、每層樓的樓頂等。】

    【.】

    明，金陵城。

    “什麼時候普及一下螺紋鋼工藝？在線等，挺急的。”朱標悠閒地看着還在換圈圈的評論區，在心中玩了個梗。

    這玩意用來加固長城會怎樣？

    科學部中，杜平心中升起了一股惡作劇的想法，不用加固長城，北方韃子們都快哭了。

    加固後，那簡直無法想象。

    不過此事勞民傷財，頂多就是加固各城池了，想要民用，還得等成本降低，產能起來。

    以大明如今的情況看，夠嗆。

    《爲啥那些穿越古代的人都是制水泥、制玻璃、制香水、肥皂、蒸餾酒，弄手槍！》

    《可真刑！》

    《以前沒瞭解的時候以爲這玩意兒要五六十一包，沒想到才20[捂臉]》

    (本章完)