第385章 新式火炮的设想
弘仁殿内。
在讨论完棱堡的事情后,林敬又望向了一旁的宋应星,轻声道:“棱堡的事情虽然跟先生关系不大,但是我却想到在建造棱堡时需要一种特殊的建筑材料,需要先生来帮忙实现。”
一直沉默不语的宋应星顿时有些惊讶,道:“特殊的建筑材料?还请殿下告知。”
“水泥。”
林敬轻声吐出一个词汇,实际上他之前就想过将水泥在明末实现出来,因为这种材料的出现,在这个时代里具备十分重大的意义,它将直接改变人类的建筑历史。
在眼下的东方建筑思维当中,人们更加倾向于用木头和砖坯建造民用建筑,石头仅用于路、桥、城池等公用建筑,尽管建造出来的建筑十分美观,质量也很好,可是一方面造价昂贵,另一方面就是防水防火性能差。
而水泥的出现,用它胶结碎石制成的混凝土,硬化后不但强度较高,而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀,使得建筑本身具备更加出色的防御效果,建筑的生命力得到了延伸,特别是用它来构建棱堡,其防御效果会进一步得到大幅提升。
坐在一旁的汤若望脸上若有所思,好奇道:“殿下,您说的是罗马水泥吗?”
林敬当然明白什么是罗马水泥,他摇了摇头,道:“这种新式水泥的灵感的确来自于罗马水泥,但是我们需要在配比和原材料上进行改动,在制备工艺上也要进行改动。”
所谓的罗马水泥,的确是最早的水泥产物,可以追溯到古罗马时期,当时的古罗马人会使用火山灰、石灰混合物加水,帮助砌房用的石块粘合,变得更加稳固,但当时并未作为建筑材料大量使用。
原因很简单,古罗马的‘水泥’和近现代出现的‘水泥’在化学意义和技术层面上并不是一个东西,水泥本质上属于组成混凝土的凝结物,它在加上水以后可以变成硬疙瘩并且把砂石牢靠的粘结在一起,从而得到混凝土这种最终的产物。
而在这个凝合的过程中,石灰则是关键,像
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天然石灰岩放进土窑里高温烘烤,出来的就是生石灰,加上水就能变成熟石灰,如果再加上黏土,放进土窑里高温烘烤,出来的便是水泥,也就是碳酸钙和二氧化硅的产物硅酸钙。
水泥之所以加水之后变成硬疙瘩,之所以能把砂子、碎石、钢筋可靠的粘结在一起,就是因为水化硅酸钙提供了所需的强度。可是在烧制的过程中,还会产生一种叫做氢氧化钙的产物,它实际上是个猪队友,对强度并没有起到太大的作用,而且由于它先天骨质疏松,容易导致混凝土漏水、渗透、开裂等等,因此反而是一种阻力。
现代水泥同罗马水泥的分歧就在于这个地方,因为罗马水泥通过火山灰加生石灰组成,当中就含有大量的氢氧化钙,而现代水泥则是通过烧制的方式将氢氧化钙进行了去除。
想要实现这一步,便需要消耗大量的燃料,通常来说想要实现烧制黏土和石灰,需要将温度保持在一千五百度到一千六百度左右,而且需要维持这个温度很长很长一段时间,再考虑到水泥的产量之庞大,这个过程消耗的能源极为惊人,自然不可能是古罗马能够实现的。
实际上,一直到十八世纪晚期的时候,英国人便开始不断地通过实践和反复实验来改进配方,特别是十九世纪早期英国人约瑟夫·阿斯谱丁发现将三成石灰岩与一成粘土的混合物在炉里烧制成粉末,制成的这种水泥在强度系数和抗腐蚀方面具备非常出色的意义。
而这种水泥便是现代水泥的开篇——硅盐酸水泥,又被命名为波特兰水泥,在水泥史上拥有划时代意义。
等到林敬用自己的话将水泥的制备方式说了一遍后,汤若望和宋应星便不免有些发蒙,他们一来既好奇为何林敬知道这么多,二来也在思考着这种方式的先进程度。
过了一会之后,宋应星率先开口道:“殿下,您刚刚说石灰需要通过在超高温的环境下才能烧制出来,那么我们眼下的转炉能满足这个要求吗?”
“自然是可以的,实际上我们在用转炉炼铁的
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时候,也需要加入石灰石,用来降低生铁的杂质,那么等到炼出钢以后,那些残余的煤渣和石灰就能够用来制造水泥。”
林敬很欣赏宋应星的反应能力,实际上这也是在他的考虑范围之内,因为在高温环境下,石灰石本身就可以跟铁矿石中的熔点很高的脉石反应,生成硅酸盐成分,用它来制造水泥便是再合适不过。
宋应星这才恍然大悟,喃喃道:“若是如此,那水泥之事似乎并不难,甚至也不需要太多的花费,我们完全可以一边炼铁一边生成水泥!”
“没错,前期的确可以如此,不过等到以后水泥的使用量提升上去以后,就需要专门开设水泥窑了。”
林敬笑了笑,他可是知道将来水泥的使用范围有多么大,可以说在工业时代里面这玩意根本就不存在过剩的可能,眼下产量有限可以以军事用途为主,等到将来产量提升后,完全可以应用到民间里去。
汤若望不由得笑道:“殿下,有了水泥,将来的棱堡战术威力也会更加强大....…”
“没错,这也是我为何现在提出来的用意.......”
林敬脸上带着些许复杂的神色,在原本的历史上,清军在今年还会有一次入关,原因虽然在于和谈的失败,可也是东虏为了进一步消除大明战争潜力所采取的举动...
也就是说,哪怕明清和议能够谈成,可是也注定只会是停战,双方下一次交火完全可以爆发在任何时候任何一天,林敬绝对不能将希望寄托在那张薄薄的纸片上,加强各地的防护能力也就成为了当务之急。
不过眼下林敬还有一件事要做,那就是进一步提升火炮的技术水平,至少需要拥有能够进行野战的强力火炮才行,而这也能够在野战中增强大明的胜算。
“汤师傅,眼下我还有一个新式火炮的想法,你要不要听?”
清朗的声音回响在汤若望的耳边,却使得他心里一个激灵,这个人只怕是个设计武器的怪物吧......
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在讨论完棱堡的事情后,林敬又望向了一旁的宋应星,轻声道:“棱堡的事情虽然跟先生关系不大,但是我却想到在建造棱堡时需要一种特殊的建筑材料,需要先生来帮忙实现。”
一直沉默不语的宋应星顿时有些惊讶,道:“特殊的建筑材料?还请殿下告知。”
“水泥。”
林敬轻声吐出一个词汇,实际上他之前就想过将水泥在明末实现出来,因为这种材料的出现,在这个时代里具备十分重大的意义,它将直接改变人类的建筑历史。
在眼下的东方建筑思维当中,人们更加倾向于用木头和砖坯建造民用建筑,石头仅用于路、桥、城池等公用建筑,尽管建造出来的建筑十分美观,质量也很好,可是一方面造价昂贵,另一方面就是防水防火性能差。
而水泥的出现,用它胶结碎石制成的混凝土,硬化后不但强度较高,而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀,使得建筑本身具备更加出色的防御效果,建筑的生命力得到了延伸,特别是用它来构建棱堡,其防御效果会进一步得到大幅提升。
坐在一旁的汤若望脸上若有所思,好奇道:“殿下,您说的是罗马水泥吗?”
林敬当然明白什么是罗马水泥,他摇了摇头,道:“这种新式水泥的灵感的确来自于罗马水泥,但是我们需要在配比和原材料上进行改动,在制备工艺上也要进行改动。”
所谓的罗马水泥,的确是最早的水泥产物,可以追溯到古罗马时期,当时的古罗马人会使用火山灰、石灰混合物加水,帮助砌房用的石块粘合,变得更加稳固,但当时并未作为建筑材料大量使用。
原因很简单,古罗马的‘水泥’和近现代出现的‘水泥’在化学意义和技术层面上并不是一个东西,水泥本质上属于组成混凝土的凝结物,它在加上水以后可以变成硬疙瘩并且把砂石牢靠的粘结在一起,从而得到混凝土这种最终的产物。
而在这个凝合的过程中,石灰则是关键,像
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天然石灰岩放进土窑里高温烘烤,出来的就是生石灰,加上水就能变成熟石灰,如果再加上黏土,放进土窑里高温烘烤,出来的便是水泥,也就是碳酸钙和二氧化硅的产物硅酸钙。
水泥之所以加水之后变成硬疙瘩,之所以能把砂子、碎石、钢筋可靠的粘结在一起,就是因为水化硅酸钙提供了所需的强度。可是在烧制的过程中,还会产生一种叫做氢氧化钙的产物,它实际上是个猪队友,对强度并没有起到太大的作用,而且由于它先天骨质疏松,容易导致混凝土漏水、渗透、开裂等等,因此反而是一种阻力。
现代水泥同罗马水泥的分歧就在于这个地方,因为罗马水泥通过火山灰加生石灰组成,当中就含有大量的氢氧化钙,而现代水泥则是通过烧制的方式将氢氧化钙进行了去除。
想要实现这一步,便需要消耗大量的燃料,通常来说想要实现烧制黏土和石灰,需要将温度保持在一千五百度到一千六百度左右,而且需要维持这个温度很长很长一段时间,再考虑到水泥的产量之庞大,这个过程消耗的能源极为惊人,自然不可能是古罗马能够实现的。
实际上,一直到十八世纪晚期的时候,英国人便开始不断地通过实践和反复实验来改进配方,特别是十九世纪早期英国人约瑟夫·阿斯谱丁发现将三成石灰岩与一成粘土的混合物在炉里烧制成粉末,制成的这种水泥在强度系数和抗腐蚀方面具备非常出色的意义。
而这种水泥便是现代水泥的开篇——硅盐酸水泥,又被命名为波特兰水泥,在水泥史上拥有划时代意义。
等到林敬用自己的话将水泥的制备方式说了一遍后,汤若望和宋应星便不免有些发蒙,他们一来既好奇为何林敬知道这么多,二来也在思考着这种方式的先进程度。
过了一会之后,宋应星率先开口道:“殿下,您刚刚说石灰需要通过在超高温的环境下才能烧制出来,那么我们眼下的转炉能满足这个要求吗?”
“自然是可以的,实际上我们在用转炉炼铁的
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时候,也需要加入石灰石,用来降低生铁的杂质,那么等到炼出钢以后,那些残余的煤渣和石灰就能够用来制造水泥。”
林敬很欣赏宋应星的反应能力,实际上这也是在他的考虑范围之内,因为在高温环境下,石灰石本身就可以跟铁矿石中的熔点很高的脉石反应,生成硅酸盐成分,用它来制造水泥便是再合适不过。
宋应星这才恍然大悟,喃喃道:“若是如此,那水泥之事似乎并不难,甚至也不需要太多的花费,我们完全可以一边炼铁一边生成水泥!”
“没错,前期的确可以如此,不过等到以后水泥的使用量提升上去以后,就需要专门开设水泥窑了。”
林敬笑了笑,他可是知道将来水泥的使用范围有多么大,可以说在工业时代里面这玩意根本就不存在过剩的可能,眼下产量有限可以以军事用途为主,等到将来产量提升后,完全可以应用到民间里去。
汤若望不由得笑道:“殿下,有了水泥,将来的棱堡战术威力也会更加强大....…”
“没错,这也是我为何现在提出来的用意.......”
林敬脸上带着些许复杂的神色,在原本的历史上,清军在今年还会有一次入关,原因虽然在于和谈的失败,可也是东虏为了进一步消除大明战争潜力所采取的举动...
也就是说,哪怕明清和议能够谈成,可是也注定只会是停战,双方下一次交火完全可以爆发在任何时候任何一天,林敬绝对不能将希望寄托在那张薄薄的纸片上,加强各地的防护能力也就成为了当务之急。
不过眼下林敬还有一件事要做,那就是进一步提升火炮的技术水平,至少需要拥有能够进行野战的强力火炮才行,而这也能够在野战中增强大明的胜算。
“汤师傅,眼下我还有一个新式火炮的想法,你要不要听?”
清朗的声音回响在汤若望的耳边,却使得他心里一个激灵,这个人只怕是个设计武器的怪物吧......
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