座,随时可以开始生产。”
“我们正在用铁匠铺做水泥窑。应该在1周内完成。”他保证。
“很好,很好,继续努力,”亚历山大对报告的进展感到非常高兴,他在1句话中说了3次“好”这个词。
交给他们的任务并不容易。
他们被要求建造3种类型的窑,并且尽可能多地建造。
前两个是制砖窑,1个用于干燥生的、湿的、砖状的粘土,在大约100摄氏度的温度下工作,另1个用于实际烧制砖,可以达到1000摄氏度。
这些窑炉是亚历山大在船上设计的,从外面看就像建在凸起平台上的矩形房屋。
第1个用来晒砖的窑炉看起来就像1个只有侧面和屋顶的房子,前后都是敞开的。
绿砖会被放进他的“房子”里,上面铺着干草和各种各样的引火物,比如锯末、原木、碎木和碎木,然后被点燃,慢慢地把砖烧熟。
这种燃烧将持续1两天,取决于粘土和水分含量。温度在100到200摄氏度之间。
亚历山大故意使窑非常开放,容易热损失,以达到这个低温,因为太高的温度会使原料砖开裂。
之所以会出现这种情况,是因为在过高的温度下,砖表面周围的水会蒸发得太快,导致表层收缩,而内层的体积保持不变,并会抵抗收缩,从而使外表面开裂,使砖崩解。
第2个砖窑,用来烧制,像1个巨大的圆顶,建在1个凸起的平台上。
平台的中间和顶部是中空的,这样空气就可以通过地板上的小孔进出上面的房间。
砖会像以前的窑炉1样,从顶部连同所有必要的引火1起放入窑中,然后用1个沉重的青铜顶部封闭,以减少热量损失。
每隔1段时间,顶部就会打开,以增加更多的引火物。
这个烧制过程也将在1000度左右持续1到两天,1旦烧制完成,砖将进1步在窑内冷却至少1天。
这样,35天就能制成1批砖,大约1百块。
第3个窑有点特殊,因为它需要达到1500摄氏度才能达到目的。
它被用来制造水泥,而产生混凝土的化学反应只会在温度左右发生。
但问题是,使用木柴和普通引火的温度只能达到1000度左右。
为了克服这个问题,必须使用鼓风机或风箱,将新鲜的氧气吹入燃料中,并提高燃烧速度以达到这些温度。
所以亚历山大必须设计1种全新的窑来完成这个任务,这是他多年后在脑海中想出的1个设计。
他的第1个创新是所用的材料。
通常,窑炉是由泥和土制成的,这是1种极好的耐火材料,耐高温。
但它们有两个很大的缺点。
首先,它们缺乏结构完整性,无法达到很高的高度,通常高达6到7米。
克服这个问题的方法是使用1种增强材料,但没有找到合适的材料。
这样长的铁棒只存在于幻想的领域,木头会在窑炉的极端高温下分解和分解。
第2个缺点是制作1个泥窑需要很长时间。
亚历山大花了5天时间制作1块简单的砖,所以可以想象,1个十米高的窑炉需要多长时间烘干、生火和冷却。
因此,亚历山大决定在这里使用他的第1个发明,用石头制作窑炉。
令人惊讶的是,他用来粘合石头的砂浆是水泥,这正是他想做的东西,他从铁匠的锻炉里得到了水泥。
他将沙子、碎石灰石和粘土混合成适当的比例(分别为1:3:1左右)。
然后他把这些浆料放进熔炉里,用鼓风机把原料加热20到30分钟。
这就产生了1种中间产品,叫做熟料,它看起来像小鹅卵石,然后与3-4%的石膏混合,石膏是1种白色的天然矿物,磨成细粉末。
就这样,世界上第1个波特兰水泥被制造出来了。
这种制造的唯1缺点是它的规模很小,因此需要1个大型窑。
亚历山大关于水泥窑的第2个创新是窑本身的设计。
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