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【长城问答】王雪农:修筑长城主要用的是哪些建筑材料?它们从哪取得?

长城问答 wu 998次浏览 1个评论 扫描二维码

长城建材多种多样,但使用最多的是土、石、砖、石灰、木材5大类。

土是中国长城修筑中,最古老、使用最多的一种建筑材料。长城用土一般都就地取材。中国长城地带的土质有很大的区别,如辽东长城走过的地方多是森林腐植质黑土,燕山地带的土壤主要是粘土及风化的山皮土,晋陕黄土高原地带是黄粘土,西北地区和河西走廊一带是沙性土壤等等。修筑长城时,当地有什么土就用什么土。一般不会从其它地区运输。不同的土质,筑出来的长城质量也大不一样。如辽东黑土地带用黑土筑出的长城,现在几乎见不到了,因为这种土粘结性差,不耐长久的雨水冲刷。而用黄色粘土修筑起来的长城就不一样了。黄粘土粘结性能好,抵御雨水冲刷的能力强,用黄粘土筑出的长城墙体,许多至今仍屹立在中国北部的大地上。西北河西走廊地区的沙性土壤也不耐雨水冲刷,但这里雨量稀少,有时几年也不落一滴雨,因而这里的沙土长城也多数保存了下来。明代蓟镇长城平原地带的筑城用土最讲究。山海关当年的筑城用土是这样的:在选好取土的地段上,先挖去含杂有腐植质和植物种子的地表土,再把下面的原生土取出使用。筑城时特别忌讳使用掺有垃圾的生活脏土。20世纪的80年代,山海关牧营楼地段的城墙修复过程中,由于使用了掺有垃圾的生活脏土,刚修建到一半的长城就轰然倒塌了。

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石材在修筑长城中也使用悠久。约4000年前内蒙古自治区长城地带原始社会晚期的人类聚落周围,就见有石块砌筑的城墙。内蒙古固阳陡峭山脊上的秦长城,也是用石块垒砌的。早期修筑长城用的石材是没有经过加工修整的、被称为“毛石”自然石块。毛石筑起的城墙墙面粗糙,稳固性较差。到了明代,特别是明中期以后隆庆万历年间的大规模长城整修中,筑城的石块一般都经过了修整加工。用修整加工过块石筑出来的城墙墙面平整,稳定坚固,来犯之敌爬城也困难了。明代筑城石材,多根据建筑的结构要求被加工成各种形式,一般见有“砌墙用石”和“长城石构件”两大类。“砌墙用石”有经过修整的“块石”,经过加工的“条石”和精心制作的“特型石”等。“长城石构件”是长城墙体上作特殊用途的石件。常见的有长城垛口部位使用的“垛口石”,排除墙顶积水的“吐水嘴石”,专门用于砌筑长城射孔的“射孔石”,敌台入口处的券门“拱券石”、“门栓孔石”、“门槛石”等。修筑长城使用的石材除特殊需要的部件之外,也基本是采自长城所在的山上。

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城砖是中国长城、特别是明长城最有代表性的建材之一,但它却是长城建材中使用时间最晚的一种。砖在中国的出现很早,中国古代史献中称它为“甓”。筑墙用的条形砖在西汉武帝时期(前140——前87年)就出现了,但这时的砖还没有用于筑墙。这时的砖一般只用于修造“死人的房屋”——坟墓,而用于活人房屋的修筑则是隋唐以后的事。从明朝的中期开始,长城修筑开始广泛使用砖。因为以砖修筑的长城美观坚固,而且是便于成型和砌筑方便。长城用砖有“砌墙用砖”和“特殊用砖”两大类;“砌墙用砖”中又分普通“条砖”和铺砌墙顶的“海墁砖”等。砌墙的条砖中还有较少的“铭文砖”和“字模印文砖”。“铭文砖”的特点是砖上有模印或手刻的“左”、“右”、“中”、“右二”等数量不多的文字。“字模印文砖”特征为砖上有以印模印上去的“万历四年天津营造”、“万历拾年喜峰路造”等有关时间和记录烧造单位的内容。“特殊用砖”中,见有砌筑垛口墙的“垛口尖砖”,用于垛口墙、宇墙墙顶封顶的“劈水砖”,修造长城望孔、射孔的“望孔砖”、“射孔砖”,铺砌长城垛口底面的“垛口基砖”等等。在河北迁安、抚宁、山海关等地的长城脚下,都发现过烧制长城砖的砖窑,这就反映了长城用砖也是就地烧造这样一个事实。

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石灰是用石灰石、白云石等,经900~1100℃煅烧而成、主要成分为氧化钙的无机胶凝材料。石灰也是人类最早应用的建材之一。公元前8世纪,古希腊人已把石灰用于建筑。考古证实,中国在公元前7世纪也开始使用石灰。长城建筑中使用石灰也是明代的事情。明代早期修筑的块石长城上,就使用了石灰勾缝。明中期以后,石灰在修筑长城上的使用更加广泛,除外墙的勾缝之外,还和粘土混合做砌墙材料。白灰和糯米汁混合而成的糊状物,还用于修凿平整的长城基石或敌台基石的粘结,这些长城基石上的粘结物至今仍坚硬的难以除掉。修长城石灰的制取与土、石、砖略有不同。长城所在地段或附近不一定就有烧制石灰的原料,因而石灰就不一定取自所在地,但它也是采自就近的地方。比如秦皇岛境内明长城使用的石灰,就烧制自这个地区盛产石灰岩的抚宁县石门寨,而且是修长城所在单位自己派出人员烧制的。从始至终都修筑长城、和长城有很深情结的明朝人,对石灰这种筑城材料也与常人理解不同。明朝景泰年间领导过京师保卫战,并把进犯的蒙古人驱逐出长城之外的大臣于谦,曾写过一首《咏石灰诗》,诗的内容是:“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间。”他是捍卫长城和明朝江山的大功臣,在这里他把自己比喻为长城的重要建材石灰了。当然,他更强调的是自己是一个清清白白的人。

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在明代,随着石灰在建材中的普遍应用,筑墙时还应用了一种新的材料配伍,这就是“三合土”。三合土又称“三和土”或“灰土”。它是由粘土、石灰、河沙三种材料混合而成的。粘土有粘结度,河沙增加强度和抗压力,石灰可增强抗雨水冲刷侵蚀能力。把这三种建材拌和起来,再加以传统夯筑工艺,墙体的强度及定型能力便大大增强了。三合土的使用明清时期有专门的规定,分层夯筑的灰土每层称“一步”。清代工部颁布《工程做法则例》规定:“每步灰土厚七寸(约224毫米),打实后厚为五寸(约160毫米)。”长城建筑使用三合土,一般用于城基或城角部分;重要部位或卤湿地段也有一色以三合土夯筑的。山海关宁海城内瓮城和老龙头临海地段的城墙,就全部为三合土夯筑。这些被誉为“中国混凝土”的三合土长城地段,虽然经过几百年的风雨冲刷及海水卤蚀,依然圪立完好,它们甚至让当代的混凝土都为之逊色,因为20世纪80年代在同样部位上使用的混凝土,已经在海风的呼啸中崩裂了。

长城建筑上用木材,主要是用于关口和城楼部位的建筑。长城关口的大门是厚木板做的,上面要包上门钉和铁叶子。关隘城楼的梁架、椽檩、门窗、楼板等部件都使用木材。长城建筑中使用的木材也基本是就地或就近采伐的。

(本文作者:王雪农先生,图文均来自“林赛一家子”)


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(1)个小伙伴在吐槽
  1. 听刘春声先生说,糯米汁是以讹传讹。糯米汁一说己经过检测是不存在的,皇宫中的金砖或许有,但不是作为粘合剂,这也未证实。 感谢刘先生的指点。在长城研究中,以讹传讹的情况不少见,需要慢慢澄清。 但瑕不掩瑜,此文给我们的帮助还是很大的。
    huang2016-04-22 11:02