中國古建筑里的“添加劑”

周乾

中國的許多古建筑能夠歷經(jīng)幾百上千年保存至今，與其高超的施工技術有關。古建筑施工中會摻入少量“添加劑”，它們與建筑施工材料混合，提高了建筑的強度和防潮、防老化等性能，才使這些古建筑歷久彌新，流傳至今。

高效黏結劑—糯米

糯米又稱江米，主要成分為支鏈淀粉。糯米不僅用于食品加工，而且在中國古代建筑工程中也得到了充分運用。明代宋應星所著的《天工開物》中記載：“用以襄墓及貯水池，則灰一分，入河沙、黃土二分，用糯粳米、羊桃藤汁和勻，輕筑堅固，永不隳壞，名曰‘三和土（三合土）。”這句話的意思是，在砌筑墓地、貯水池時，將石灰、沙子、黃土按1∶2∶2的比例混合，再摻入糯米、獼猴桃汁拌勻，即可建造出牢固不壞的建筑，而這種土被稱為“三和土”。

南京明故宮建造所用的灰漿成分中就含有糯米。明代呂毖所著的《明朝小史》反映了建造南京城時往砌筑磚墻的石灰中摻入秫粥（糯米熬成的粥）的過程。

在清代惠陵的施工中也采用了灌糯米漿的傳統(tǒng)做法，即把煮好的糯米汁摻上水和白礬以后，潑灑在打好的灰土上，而后進行灰土施工。在第一次灰土施工夯實后、第二步灰土施工前，在拐眼上再灑兩次水。第一次為七成水，水里摻有糯米汁；第二次為三成水，以利于糯米汁滲入灰土中。這說明，古代工匠充分認識到了糯米在提高建筑基礎強度和黏結性能方面的作用。

防腐、防滲小能手——桐油

桐油一般是用3～4年的桐樹籽冷榨而成，外觀呈淺棕黃色。桐油的主要成分為脂肪酸甘油三酯混合物，具有很強的反應活性及聚合性能。桐油覆蓋在物體表面時，很容易吸收空氣中的氧，在表面形成一層膜，從而使覆蓋物得到保護。桐油還具有毒性，滲入木材內(nèi)部后，能阻止菌、蟲生長繁殖，從而起到防腐作用。

桐油油質(zhì)透明，耐候性好，不易老化，干燥慢。古時便有工匠利用桐油來對木材表面進行防腐、防滲以及防潮處理。明代徐光啟所著《農(nóng)政全書》指出，在木材內(nèi)部注入桐油，可達到防腐效果。《天工開物》中載有“凡船板合隙縫以白麻斫絮為筋，鈍鑿扱入，然后篩過細石灰，和桐油舂杵成團調(diào)艌”，即古代工匠在造船時，為防止板縫漏水，首先將麻料塞入船縫，再用石灰與桐油的混合物抹實，以達到防滲的效果。

故宮地基施工工程中，重要宮殿建筑的基礎防潮處理方式為用生石灰、黃土、碎磚及桐油的混合物夯實，夯實后的土層可以長期保持干燥。故宮地下水比較豐富，古代工匠在有地下水的位置夯打土層時，會在土層下使用木樁。從已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的幾處地下木樁來看，木樁表面雖然很潮濕，但并無糟朽現(xiàn)象，可見桐油的防腐、防滲能力有多強。

桐油與土籽灰、樟丹混合熬制可形成灰油。灰油容易起皮，表面無光澤，不能作為面層涂料，但具有干燥快、防水性強等特點，因而可起到膠結磚灰的作用。桐油和蘇子油、土籽混合熬制還可形成光油。光油不僅具有較高的強度、韌性和耐水、耐磨性能，而且表面光亮，因而常用作罩面油。

紫禁城古建筑內(nèi)的金磚地面鋪墁，有一道能充分發(fā)揮桐油、灰油和光油材料特性的工序，那便是大名鼎鼎的“使灰鉆油”。使灰鉆油工序規(guī)定，在鋪墁完的金磚面層上分3次澆桐油：第1次是在干透的地面上刷桐油1～2遍，第2次用麻絲搓1～2遍灰油，第3次再刷1～2遍光油。經(jīng)過這一系列處理，地面變得堅固密實，歷經(jīng)數(shù)百年光亮如新。需要說明的是，此處的“金磚”并非金子做的磚，而是明清時期由蘇州陸慕御窯村所造，專供皇宮等重要宮殿地面鋪墁的磚。由于其燒造工藝復雜，造價極為昂貴，因而被稱為“金磚”。

古建筑中的一味“猛藥”——白礬

白礬別名明礬、礬石，是中國傳統(tǒng)中藥材之一。中國古建筑的基礎、瓦石、彩畫等工程中也都巧妙地摻入了白礬，增強了古建筑的防破壞能力。

紫禁城古建筑在600年間歷經(jīng)數(shù)次地震仍保持完好，基礎的穩(wěn)固是重要前提。紫禁城建立在元代皇宮遺址上，其基礎做法為：將元代皇宮原有地基全部挖去，重新人工回填，一層三七灰土（生石灰與黃土的質(zhì)量比為3∶7）、一層碎磚，反復交替。灰土層主要是由灰土、糯米和白礬組成，其中一道重要的工序便是將煮好的糯米汁摻上水和白礬以后，潑灑在打好的灰土上。現(xiàn)代科學研究表明：白礬摻入灰土后會形成鈣礬石，其固相體積膨脹對糯米灰漿的干燥收縮起到了一定的補償作用，因而有利于提高灰土的抗壓強度、耐水性能和耐凍融性能。

頤和園有一座著名的十七孔橋，是北京園林中最長、最大且孔數(shù)最多的石橋，其鋪墁所用的灰漿多含有白礬。摻入白礬的灰漿材料不僅使得石材與基層牢固結合，還具有防水效果。另外，在石材工程的加固修繕中，部分松動的石材在采用鐵件拉接時，一般需要將白礬水灌入石材與鐵件之間的縫隙中，當水分揮發(fā)后，白礬變成硬質(zhì)結晶體，就可以將鐵件固定在石材中。

建筑內(nèi)部的彩畫除了有裝飾作用外，還能保護木構件，使之免受空氣中化學成分的侵蝕或蟲蛀。北京天壇皇穹宇內(nèi)的彩畫在繪制過程中一般會用到膠礬水，而膠礬水是由白礬、水膠（由動物骨骼熬制成的膠）按1∶1的比例混合，再摻入適當清水攪拌而成的。彩畫的地仗層（用灰油、白面、石灰水、血料、磚灰、線麻、夏布等材料組成的彩畫基層）做好后，在其表面刷一層較稀的膠礬水，可以使地仗的底色與染色互不混淆吸附，有利于彩畫紋飾清晰地黏印在地仗表面。膠礬水還可以起到阻隔地仗層的油氣返出、防止地仗層中的磚灰返堿并與彩畫顏料發(fā)生化學反應等作用，從而保證彩畫顏色的干凈和鮮艷。