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[科普中國]-三合土

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三合土是一種建筑材料。它由石灰、黏土和細砂所組成,其實際配比視泥土的含沙量而定。經(jīng)分層夯實,具有一定強度和耐水性,多用于建筑物的基礎(chǔ)或路面墊層。

簡介三合土,顧名思義,是三種材料經(jīng)過配制、夯實而得的一種建筑材料,不同的地區(qū)有不同的三合土。但其中熟石灰不可或缺,三合土存在于沒有水泥或水泥奇缺的年代,所以,說三合土中有水泥是不對的。

我國的地質(zhì)存在大量的“亞粘土”俗稱“黃土”“紅土”。在有泥土地的地方,三合土的材料為:泥土、熟石灰、沙。泥土的含沙量多,則沙的量減少。熟石灰一般占30%。

建筑工程中的三合土墊層采用石灰、砂(可摻入少量黏土)與碎磚的拌合料鋪設(shè),其厚度不應(yīng)小于100mm,三合土中的熟化石灰顆粒、粒徑不得大于5mm;砂應(yīng)用中砂,并不得含有草根等有機物質(zhì);碎磚不應(yīng)采用風化、酥松和有機雜質(zhì)的磚料,粒徑不應(yīng)大于60mm1。

歷史明代,有石灰、陶粉和碎石組成的“三合土”。在清代,除石灰、黏土和細砂組成的“三合土”外,還有石灰、爐渣和砂子組成的“三合土”。清代《宮式石橋做法》一書中對“三合土”的配備作了說明:“灰土即石灰與黃土之混合,或謂三合土”;“灰土按四六摻合,石灰四成,黃土六成”。以現(xiàn)代人眼光看,“三合土”也就是以石灰與黃土或其他火山灰質(zhì)材料作為膠凝材料,以細砂、碎石或爐渣作為填料的混凝土?!叭贤痢迸c羅馬的三組分砂漿,即“羅馬砂漿”有許多類似之處。

配料泥土、熟石灰和沙,實際配比視情況而定,泥土中的含沙量多的話,則配沙的量就可以少一點,熟石灰一般都是30%左右,采用石灰、碎磚或碎石和砂拌合而成三合土。石灰為消石灰,碎磚或碎石的抗壓極限強度不應(yīng)小于50kg/cm2,其粒徑不應(yīng)大于60mm,且不得大于所建房子墻厚度的2/3,并不得含有有機雜質(zhì),這樣的適用于建房子。附上幾個比例:碎石三合土(天然砂):1:2:4或1:3:6或1:4:8;卵石三合土(天然砂)墊層:比例同上;碎磚(特細砂)三合土墊層:比例同上;三合土依據(jù)配料的分布而定期能否用300~400年。

顧名思義,“三合土”即是以土為主的三種原料的混合物。利用這種混合物,可以夯打成最堅實的土墻。

爭鳴在關(guān)于土樓的建造傳聞中往往有這樣的“三合土”之說:土樓能承載如此巨大的重量、且經(jīng)風雨數(shù)百年而不倒,除了它獨特的建筑結(jié)構(gòu)外,其運用“三合土”來夯打墻體是建造土樓的技術(shù)之關(guān)鍵。而這個“三合土”的材料就是糯米、紅糖和黃土混合而成的。

別說土樓先民們拿不出那么多的錢來買紅糖和糯米,即便紅糖不要錢任你挑,也不可能從百里外的產(chǎn)地翻山越嶺挑回那么多的紅糖來當土用。可不是么,建造一座土樓所要用到的土量是相當驚人的,用土樓人的話講,建造土樓前要備好三大堆料:即一堆石料,一堆土料,一堆木料。為了備取土料和石料,有時候甚至要改變一大片的地貌。試想,如此之大的用量,有可能用上紅糖和糯米么?!更何況所謂的“三合土”用料,其三者的比例差不多是相等的。為此,在遠古的過去、沒有公路的條件下是不可能用糯米、紅糖和黃土混合制成三合土的;在而后的、有公路的計劃經(jīng)濟年代也是不可能的。這是其一。

再說,紅糖和糯米與黃土混合后,紅糖是要氧化的,糯米也很難干硬。那么夯實的土墻要等多長時間才會硬化(干硬)呢?沒有一定干硬度,土墻是不能向上重疊夯打的,否則就會垮塌。而且即便硬化了,土墻也勢必變形,土樓人講“反墻”。要知道,新打的土墻是很“小氣”(不穩(wěn)定)的:土的干濕度不一、土質(zhì)中沙的含量太多或太少,都有可能導(dǎo)致墻體變形。還有,當新夯打的土墻到了有一定的高度時,其本身在風干硬化過程中就很容易受外力影響而變形。夯墻的師傅們每天晚上收工時,都要嚴格檢查是否有什么東西依靠在土墻的兩側(cè),哪怕是一根小竹竿都不允許斜靠在墻上,目的是確保未風干的墻體不受任何外力的影響,使其在靜態(tài)中保持垂直,防止“反墻”。

其實,以紅糖、糯米和黃土煉打的“三合土”并不是一種建筑材料。制作它的時候只是把這三種原料放在一塊較平的大石頭面上,用錘子或刀背反復(fù)敲打,并適當加一些水,使之融為一體成粘糊狀既是。它不屬于一種“建材”,而是一種“補料”。其用途可大了:可以用來補陶類的大小缸、缽、壇,(如水缸、谷物缸或盛東西缽壇);還可以補被老鼠咬壞的米礱或磨損的米礱槽溝等等。在土樓的先民們還不知道什么是水泥的年代,這種“三合土”便是土樓先民們用著家用器皿補缺補漏、補痕補裂的好東西了。

上古時候的山區(qū)普通鄉(xiāng)民,一口大缸、大壇、大缽,可算是家庭中較值錢的用具了。一是這種東西又大又笨重、且易破裂,從市場買回家來很不容易(那時候是沒有送貨上門的);二是陶類的器皿可防潮、防鼠,農(nóng)家人十分喜歡。因此,萬一有點破裂、損殘了,能補的就得盡量用“三合土”補一補,以做到物盡其用。(有的人家還請篾匠師用竹篾把缸或壇缽箍匝起來,民間稱“匝缸”,使之更為結(jié)實耐用。)可見,這種“三合土”在當時農(nóng)家人的生活中有著多大的作用1。

事實其實真正用在建筑、建造上“三合土”的材料,應(yīng)該是黃土、石灰和河沙三者的混合物。它的制作方法是將這三種原料按一定的比例混合后,用竹片或木槌不斷地煉打、翻動,然后堆放停置一段時間使其融合、老化。特別是石灰和黃土都有一個從生到熟的演化過程。停置時間的長短應(yīng)掌握在混合物未硬化之前,幾天十幾天不一,然后再次煉打、翻動。這樣的煉打次數(shù)越多、越久則效果越好。而它的干濕度應(yīng)掌握在用手捏可以成團狀,用手揉又會散開為適。

這就是建筑上所用的“三合土”。用這種“三合土”夯打土樓的墻基那是相當堅實的。它既可以承載巨大的壓力,又可以防止洪水、山水的沖刷和浸泡,而且有著堅不可摧的防御功能。

但由于這種“三合土”的成本高,制作也麻煩,時間又長。因此,在土樓的建造中,人們只能將它用在墻基約一米半以下的高度上。讀者若有興趣考證,可以到南靖縣梅林鎮(zhèn)上科嶺村的“翻身樓”看一看。那座方形的土樓除了樓的基墻(一米多高)是用“三合土”夯打的之外,樓內(nèi)連接前后廳的天井、和井欄也是用“三合土”夯成的。還有,距科嶺約十五公里的龍巖適中鎮(zhèn)的土樓群中,這種“三合土”的運用,就更為普遍了。

除此,土樓的先民們還把這種“三合土”廣泛地運用到其他的一些建筑工程中去,比如樓廊、涼亭、庵廟等公共場所。大凡在遠古時代所修建的墳地、公墓也隨處可以看到“三合土”的身影。

上思巨棺發(fā)現(xiàn)2008年10月中旬,一支工程隊在廣西十萬大山上思縣思陽鎮(zhèn)廣元村施工時,意外挖掘出兩口由石灰石、粗砂、糯米等材料混合制成的“三合土”棺槨。隨后,有關(guān)方面在組織力量將“三合土”古巨棺實施運輸安置過程中,其中一口棺槨發(fā)生滲漏,滲出大量棕褐色不明液體。

開棺來自故宮博物院、中國文化遺產(chǎn)研究院以及廣西區(qū)內(nèi)的十余名考古和醫(yī)學專家,趕至上思對“三合土”巨棺進行前期發(fā)掘準備。二十日,專家們在對其中一口“三合土”巨棺開棺后發(fā)現(xiàn),原來外層的“三合土”里還有一槨一棺,兩者均為木質(zhì),外槨偏黃,內(nèi)棺呈黑色,三者的材料呈“土—木—木”結(jié)構(gòu),這樣的棺槨在廣西乃至中國都非常罕見。

發(fā)現(xiàn)專家們打開了這口棺槨,結(jié)果發(fā)現(xiàn)一具身穿金黃色紡織物的女性尸骸,其頭發(fā)保存完整,用一發(fā)簪盤在腦后;棺槨內(nèi)還有古代錢幣及折扇等物品。

棺內(nèi)骨骸和紡織品保存完好,服飾上的金黃色花紋仍然鮮艷。讓人稱奇的是,在內(nèi)棺的底板,竟然出現(xiàn)了七個排列成天文“北斗七星”的小孔。

文物與考古專家們根據(jù)棺槨的結(jié)構(gòu)和棺槨內(nèi)的裝飾物推斷,古墓主人應(yīng)該不是平民。同時,有關(guān)醫(yī)學專家經(jīng)對棺槨內(nèi)的尸骨進行X光檢驗,認為該名女性在年輕時應(yīng)該非常漂亮1。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學