说起古城墙,就不得不提起南京明城墙,南京明城墙长度是26.1公里,是现今为止中国原始长度和现存长度最长的城墙,可以说,这座城墙经住了时间的考验。那么,在古代的建筑材料和工艺并不怎么发达的情况下,南京明城墙能够屹立六百年不倒呢?

从古代保留下来的城墙还有不少,最著名的就是南京的明城墙、西安的明城墙了。南京城墙在朱元璋时期就开始修建了,为了保卫南京,朱元璋甚至拿出了修建皇宫的费用,更是调动了28万民工,耗时27年才修建完成。

这些城墙至今已经有超过600年的历史,为什么依旧坚不可摧呢?我们一起来看一下。首先,这些砖石与如今的红砖不一样,用的是青石砖和夯土。夯土指的是将土夯实,硬度比起砖石丝毫不落下风,在更早之前,城墙宫殿基本上都是夯土。夯土之外用砖石包裹猪,这种结构足以扛得住炮石的轰击。而且为了防止偷工减料,城墙的砖石上都有负责人的名字,如果城墙出了问题直接就找上负责人。

古代的城池往往依山傍水修建,城池周围有水环绕,称为“护城河”。城墙顶部是平坦的,供士兵站在上面守城。城墙顶部还设置带有垛口的矮墙,称“女墙”,士兵可以躲在后面发射箭矢。城墙往往高达十几米,攻城的士兵如果在城墙脚下进行破坏作业,城头上的士兵就难以击中他们。为了消除这种射击死角,人们在筑城时就每隔一段距离,设置一个突出城墙的墩台,称为“马面”或者“敌台”。马面与主城墙配合,就能有效消除射击死角。

虽然当时没有水泥,但却有和水泥作用相似的物品让长城得以牢固,在风雨之下才不会出现倒塌的现象。当然,再好的建筑材料也是有一定的寿命的,就算是现在,长城也还在不断地定期维护之中。说到这里,就要介绍一下水泥的源头。早在十八世纪,正发生着大革命的英国,已经产生了省去很多建筑人力和物力的水泥。直到十九世纪末,水泥才被引进到了中国。因为是洋人产的东西,所以老百姓们就把水泥称之为“洋灰”而在古代时,石灰和水泥功能最为类似。

经常观看古装影视的朋友会发现,古时的城墙、关隘和长城等建筑饱经战争洗礼,历经千年风霜雪雨而不倒,让人叹为观止,感慨古人的建筑工程技术水平之高。那么,中国古代并没有水泥,更没有钢筋混凝土,为何会如此坚固?

和现在我们建房子、修铁路一样,古代人搞建筑的时候也是知道挖基槽、再进行地基加固的。

以汉代长安城的未央宫为例,那时候还不像明代,有了先进的烧砖技术可以在城墙外贴一圈砖,汉代的城墙是纯夯土的。未央宫修筑之前,据考证是挖了深0.9~1.5米、宽8米的基槽的,挖出来再填进去,不过填的时候就要一层一层夯实了。

“打桩”这个名词相信大家都听到过,只不过我们现在打的是混凝土桩,打到地下很深的岩石里去,一方面能将上面的荷载传递到地下,一方面又能提高基础的承载力,减少地基沉降。而我国早在古代就有了“打桩”的概念,只不过打的是木桩,木桩上面再铺上点石块,类似于现在铁轨四周密布的小石块,起到减震散力的作用。案例见于南京明代故宫宫城,因为是填湖而造,湖底土质松软,硬夯是夯不实的,那只有打桩咯。

石灰砂浆

在很早的时候,人类已经学会使用石灰砂浆了,烧石灰并不是一件难事,当然,把石灰、沙和砾石混合在一起制成的石灰砂浆,其强度显然是大打折扣的,难以建造非常高的大型建筑,而且不能在潮湿的环境中砌墙,更无法在水中使用。于是,人们就想尽了各种办法,改良石灰砂浆的强度,古罗马人在把火山灰加入到石灰砂浆中,形成了西方人称之为的“最早的水泥”,而同一时期,中国人在则石灰砂浆中掺入黄黏土,用来增强砂浆的硬度。

在中国古代,还有一种叫做“蜃灰”的石灰材料被应用于建筑领域,蜃灰是用牡蛎壳或蛤壳烧制的,蜃灰在性能上比石灰要优越。

糯米石灰浆

在南北朝时期,我们发明了一种叫做糯米石灰浆的建筑材料。顾名思义,这种材料就是把糯米汤加到石灰砂浆中,这样就产生了一种复合砂浆,这种砂浆的硬度极大提高,十分坚固,加上这种砂浆造价十分低廉,深受广大建筑工程师喜爱。举个例子,明长城以及明城墙都采用了这种复合材料。

据悉,在明朝建筑行业一块还有一个小小的潜规则。建筑工程完成后开发商会把该发的薪水换成铜钱,随后将铜钱向墙缝里面塞,最后剩下的铜钱便是工人们的工资,在这样的情况下工人们无不尽心尽力。从这个小故事中也可以看出,明朝的建筑行业无论是建筑材料,还是管理的理念都已经达到了一个高度,所以那时的城墙才是最屹立600年而不塌。

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