在秦帝國的戰爭當中,很多時候都算是以保證後勤充足為主體才進行下一步的作戰計劃。


    當然這一點並非是秦帝國首創,而是在軍事史上的一種必須要做到的作戰根本。


    正所謂皇帝都不差餓兵。


    而倉庫這種存在,就是保證軍事物資的一個重要儲存手段。


    在眼下的秦帝國,張嘉師對於軍隊倉庫是相對而言比較重視的。


    但是很多時候,挖空山體來作為山體倉庫,這一種方式並不是張嘉師希望采取的辦法。


    因為山倉是一種耗資相對較多,而人力需求同樣也很龐大的一種倉庫建造方式。


    但是,山倉在秦帝國甚至是漢帝國時期修築大型甚至是巨型倉庫的主要手段之一,它有著自身的一些利好因素。


    比如說在防禦方麵,山倉很大程度上即使是無法抵禦外敵的攻勢,隻要將山倉的倉門堵死,那麽就足夠進攻方麵的人員付出更多的時間以及人力物力來重新開啟山倉。


    而地下倉庫同樣有著這樣的好處,隻不過地下倉庫對於修築要求在一些情況下甚至是比起山倉要更高。


    所以在眼下人力緊缺的情況下,秦帝國的軍糧倉庫的新築方式,張嘉師更多地采取的是房屋樣式的倉庫修築方式來在一些重要地區修築倉庫,屯放軍械糧秣,以備戰時。


    但是在很多時候,這個時期的房屋對於作為一個倉庫而言,有著很大的缺陷,其中一旦遇上攻勢,這些倉庫的防禦能力,張嘉師隻能夠嗬嗬。


    然而解決這種情況的手段不是沒有,張嘉師就思考過要不要搞鼓水泥這種玩意來提升房屋的整體結構水平。


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    水泥,在後世是一種很常見,甚至是可以說主流的一種建築材料。


    但是水泥可以說是一種近代工業發展的一個成果:


    1756年,英國工程師j.斯米頓在研究某些石灰在水中硬化的特性時發現:要獲得水硬性石灰,必須采用含有粘土的石灰石來燒製;用於水下建築的砌築砂漿,最理想的成分是由水硬性石灰和火山灰配成。這個重要的發現為近代水泥的研製和發展奠定了理論基礎。


    1796年,英國人j.帕克用泥灰岩燒製出了一種水泥,外觀呈棕色,很像古羅馬時代的石灰和火山灰混合物,命名為羅馬水泥。因為它是采用天然泥灰岩作原料,不經配料直接燒製而成的,故又名天然水泥。具有良好的水硬性和快凝特性,特別適用於與水接觸的工程。


    1813年,法國的土木技師畢加發現了石灰和粘土按三比一混合製成的水泥性能最好。


    1824年,英國建築工人約瑟夫?阿斯譜丁發明了水泥並取得了波特蘭水泥的專利權。他用石灰石和粘土為原料,按一定比例配合後,在類似於燒石灰的立窯內煆燒成熟料,再經磨細製成水泥。因水泥硬化後的顏色與英格蘭島上波特蘭地方用於建築的石頭相似,被命名為波特蘭水泥。它具有優良的建築性能,在水泥史上具有劃時代意義。


    1871年,日本開始建造水泥廠。


    1877年,英國的克蘭普頓發明了回轉爐,並於1885年經蘭薩姆改革成更好的回轉爐。


    1889年,中國河北唐山開平煤礦附近,設立了用立窯生產的唐山“細綿土”廠。1906年在該廠的基礎上建立了啟新洋灰公司,年產水泥4萬噸。


    1907年,法國比埃利用鋁礦石的鐵礬土代替粘土,混合石灰岩燒製成了水泥。由於這種水泥含有大量的氧化鋁,所以叫做“礬土水泥”。


    20世紀,人們在不斷改進波特蘭水泥性能的同時,研製成功了一批適用於特殊建築工程的水泥,如高鋁水泥,特種水泥等。全世界的水泥品種已發展到100多種,2007年水泥年產量約20億噸。


    這也就是說水泥雖然出現的時間較晚,但是其工藝水平嚴格來說並不算高。


    但是在很多時候而言,這個時候已經逐漸發展起來的土木原料的建築方式,相對於水泥建築而言,有著很大的缺陷。


    ……


    中國古代建築慣用木構架作房屋的承重結構。


    木構梁柱係統約在西元前的春秋時期已初步完備並廣泛采用,到了漢代發展得更為成熟。木構結構大體可分為抬梁式、穿鬥式、井幹式,以抬梁式采用最為普遍。抬梁式結構是沿房屋進深在柱礎上立柱,柱上架梁,梁上重疊數層瓜柱和梁,再於最上層梁上立脊瓜柱,組成一組屋架。


    平行的兩組構架之間用橫向的枋聯結於柱的上端,在各層梁頭與脊瓜柱上安置檁,以聯係構架與承載屋麵。檁間架椽子,構成屋頂的骨架。這樣,由兩組構架可以構成一間,一座房子可以是一間,也可以是多間。


    鬥栱是中國木構架建築中最特殊的構件。鬥是鬥形墊木塊,栱是弓形短木,它們逐層縱橫交錯疊加成一組上大下小的托架,安置在柱頭上用以承托梁架的荷載和向外挑出的屋簷。到了唐、宋,鬥栱發展到高峰,從簡單的墊托和挑簷構件發展成為聯係梁枋置於柱網之上的一圈「井」字格形複合梁。它除了向外挑簷,向內承托天花板以外,主要功能是保持木構架的整體性,成為大型建築不可缺的部份。


    宋以後木構架開間加大,柱身加高,木構架結點上所用的鬥栱逐漸減少。


    到了元、明、清,柱頭間使用了額枋和隨梁枋等,構架整體性加強,鬥栱的形體變小,不再起結構作用了,排列也較唐宋更為叢密,裝飾性作用越發加強了,形成為顯示等級差別的飾物。


    木構架的優點是:第一、承重結構與維護結構分開,建築物的重量全由木構架承托,牆壁隻起維護和分隔空間的作用。第二、便於適應不同的氣候條件,可以因地區寒暖之不同,隨宜處理房屋的高度、牆壁的厚薄、選取何種材料,以及確定門窗的位置和大小。第三、由於木材的特有性質與構造節點有伸縮餘地,即使牆倒而屋不塌,有利於減少地震損害。第四、便於就地取材和加工製做。古代黃河中遊森林茂密,木材較之磚石便於加工製做。


    中國古代木建築的一些缺陷:木材的壽命不象磚石那樣恒久;怕火,易遭火災。


    木材越來越少華夏先民們更喜歡:建築與自然環境相結合,布局向平麵方向發展,以單層建築為主;對建築的堅固程度采取相對的態度,並不要求千年不朽,還希望建築易於改造。


    木結構建築在節省材料、勞動力和施工時間方麵,比石頭建築優越了許多。


    但是在很多方麵而言,若是論時間的話,那麽即使是木工建築,都無法與水泥建築相比。


    ……


    張嘉師想要製作出來的是鋼筋混凝土,但是對於生鐵的硬度不太抱有希望的他,在打算嚐試進行少量的鋼筋混凝土製作測試。


    若是這種以生鐵為主的鋼筋混凝土真的不堪大用,那麽他更多地隻能夠製作出相對簡陋的混凝土建築。


    混凝土據說在中國古代已經出現,當然這個是一種與現代混凝土有著很大區別的存在:


    考古人員發現5000年前的淩家灘先民不僅能夠製造精美的玉石器,而且已開始稻作農業,飼養或捕獵豬、鹿、鳥禽等多種動物豐富飲食品種。另外在房屋建設中,他們已懂得類似鋼筋混凝土的:“挖槽填燒土,木骨撐泥牆”的建築工藝。


    5000年前的淩家灘人不是隻會簡單的搭建屋舍,事實證明,當時的淩家灘人已懂得“挖槽填燒土,木骨撐泥牆”的建築工藝,這和現在的鋼筋混凝土非常相似。


    工作人員說,原始先民要用經過火燒過土作為房基槽與牆體的填充材料,在基槽內用木棍作為牆體的支撐柱,然後填埋紅燒的土塊,並在牆體兩側表麵敷上較厚的粘泥,甚至一部分還可能用蘆葦杆加固。


    但是張嘉師想要的是那種比較原始,但是製作難度基本上沒有的用石灰與黏土製作而成的水泥。


    張嘉師不是沒有想過製作“羅馬水泥”以及“波特蘭水泥”,但是毫無疑問的是,羅馬水泥需要加入火山灰,這就讓張嘉師表示嗬嗬噠。


    而“波特蘭水泥”雖然相對而言更為方便,但是從波特蘭水泥的發明曆史來看,這種水泥在秦帝國的生產環境下,事實上較難大量生產:


    1756年,英國海峽群島上的一座燈塔,突然失火燒毀了。這真要命,要知道這可是英吉利海峽南端最重要的燈塔,沒有了它,要影響無數船隻的航行。英國政府命令工程師史密頓用最快的速度重建這座燈塔。


    史密頓立即通知將石灰石運往燈塔所在的小島,以便燒成石灰後將島上產的石頭黏合起來重砌燈塔。由於史密頓多次完成過類似的工程,對如期完成重建任務充滿信心。


    兩星期後,石灰石運到了,史密頓興衝衝地趕到卸料碼頭。當他見到這些越山跨海送來的石灰石時,不由失聲驚叫起來:“真倒黴,這石頭怎麽是帶有黑色的?它混有太多的土質,用這種次品原料建造高標準的燈塔,不是開玩笑嗎?”可是,時間已不允許他再調運優質石灰石了,史密頓隻好將就著用這些劣質原料進行燒製。


    不料,史密頓卻因禍得福。用這批石灰石燒出來的石灰,性能居然好得出奇,將石塊黏結得從來沒有過的結實。當監工官員將這出人意料的結果通知史密頓時,他驚喜得跳了起來。隨即他又冷靜下來,“這石灰中有名堂,要查一查。”史密頓馬上對這些石灰進行了檢驗,結果發現這些石灰的確不純,其中竟含有多達約20%的黏土。


    “看來,正是這些被視為雜質的黏土起了好的作用。”史密頓後來就有意識地把黏土同石灰石適當地配合加以煆燒,這種石灰性能果然理想。史密頓高高興興地對人講了他的經驗。


    史密頓的做法很快傳遍歐洲各國,引起了許多人的興趣,人們仿效此法去煆燒也都獲得了成功。1820年前後,俄國建築師契利耶夫在莫斯科地區從事建築施工時,就用這種方法燒石灰,造了好些建築物,其中最著名的是用它來修複克裏姆林宮的牆垣。


    “能不能使它的性能更好一些呢?”一位名叫亞斯普丁的英國工匠企圖對史密頓的發明進行改進。他聯想到古羅馬人為增強石灰的黏結力,曾在石灰中加入火山灰的做法,因而產生了新的想法:火山灰是岩石高溫熔燒後的產物,那麽,把陶器、磚瓦的屑片磨成細粉,是不是也跟火山灰差不多呢?


    亞斯普丁試了一下,效果果然不錯。後來他又由此想到,煤高溫燃燒後的煤渣、煉鐵高爐裏流出的經高溫冶煉的礦渣可能也有類似的功能,經試驗也證實了他的想法是對的。


    1824年,亞斯普丁在反複試驗的基礎上,總結出石灰、黏土、礦渣等各種原料之間的比例以及生產這種混合料的方法。亞斯普丁為他的這項發明申請了專利,用這項專利生產出來的便是今天被我們稱為“水泥”的建築材料。由於亞斯普丁的水泥在硬結後的顏色和強度,都和當時英國波特蘭島上所產的石材差不多,所以人們就稱它為“波特蘭水泥”。


    “波特蘭水泥”最早的一次大規模應用,是建造了穿越泰晤士河河底的隧道。爾後,它在世界各地迅速推廣開來,法國和德國分別在1840年和1855年建設了水泥製造廠。現在,水泥已成為現代人類生活中不可缺少的物資了。


    所以相對而言,基本上隻是需要黏土與石灰製作出來的水泥,就是張嘉師自己認為更加能夠製作出來的存在。


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