王初仁带着一部分窑工将战场转移到了水泥作坊,准备烧制水泥。炼焦作坊继续炼焦,缺少的人由老窑工以老带新。
水泥是后世普通却又不可缺少的建筑材料,自1796年英国人发明水泥后,经过多年探索与试验,在1813年法国土木技师发现石灰和粘土三比一混合而成的水泥性能最好。后世不仅大量使用普通水泥,还发展出各种特种水泥。
在王初仁的工业发展设想中,水泥是不可缺少的一环,所以才会在建设之初就点亮水泥这个科技树。
王初仁对于现在能生产的水泥也不会去追求高标号,各种特种水泥;在这个社会,只需要一种后世最普通的水泥就是现今社会的一种黑科技了。
所以王初仁需要一种能大量生产,原料易得,工艺简单的水泥。
王初仁思前想后决定试制无熟料水泥,这类水泥是掺用石灰代替矽硅酸盐水泥熟料,所以叫无熟料水泥。
无熟料水泥一般以它所采用的原料来命名,如石膏矿渣水泥、石膏化铁炉渣水泥、石灰烧粘土水泥、石灰粉煤灰水泥、赤泥硫酸盐水泥等,王初仁打算生产石灰烧粘土水泥。
由于石灰烧粘土水泥的生产不经过生料制备和熟料烧成两道工序,因此耗能很低、工艺简单。无熟料水泥的水硬性、强度等性能,取决于原料的性质和配合比。这类水泥的标号一般都较低,早期强度不高,但后期强度较高,抗水性、耐蚀性和耐热性较好,而抗冻性、大气稳定性较差,易风化,不宜长期贮存。适用于地下、水中和潮湿环境中的建筑工程,也可用于制作地坪、路面以及一般建筑。
石灰烧粘土水泥的特性正适合建水坝、修牲畜圈、水渠、城墙等,无论他的性能怎么样,都比现如今的建筑材料好。
石灰烧粘土水泥的主要成分是粘土、石灰和石膏。粘土在600度至800度温度煅烧约8-10小时后,与石灰和石膏混合粉碎,或者分别粉碎成细粉在均匀混合,所得的在水中能够结硬的胶凝材料。这种水泥除了特别烧制的粘土外,还能使用粘土碎砖块、粘土碎瓦块,陶瓷片等,所以说原料简单易得。
石灰烧粘土水泥加水后,能够生成矽酸钙铝酸钙的水化物。这种水化物很坚硬,强度高,还具有抗水性。广泛用于建筑行业。
粘土矿采得的粘土,质量差的送往砖窑,质量好的再次经过甄选后就拿来作水泥原料。
水泥质量好坏很大因素取决于粘土质量的好坏,王初仁与窑工在众多粘土堆筛选含砂少、颗粒细、粘性大且腐植质少的粘土。
再对粘土堆用搓泥条法抽样检查粘土质量,用红粘土最好,但是只要抽样合格不管什么颜色的粘土都可以进行烧制。
由于王初仁当初建造的水泥窑是漏窑,所以减少了制坯这道工序,王初仁直接指挥窑工在窑中下粘土一层,在下煤一层,每隔三小时由下料口下料一次,一次三百斤。
烧粘土需要掌控好温度,温度必须在600-800度。这个温度下将粘土烧透。根据后世的资料,如果是700度,可以制成200号水泥。但是如果是1000度就只能得到50号水泥。
因此,温度控制就非常重要,现如今是没有温度计在测量温度的,只有根据窑工的眼睛看火的颜色来判断温度。
根据王初仁在经验丰富的老窑工了解并与后世的理论对比,王初仁总结出火焰颜色与温度的大概范围:暗红色:600摄氏度左右;深红色:700摄氏度左右;橘红色:1000摄氏度左右;纯橘色:1100摄氏度左右;金橘色:1200摄氏度左右;金黄色:1300摄氏度左右;金白色:1400摄氏度左右;纯白色:1500摄氏度左右;白蓝色:1500摄氏度以上。
装好粘土之后,就点火开始烧制,看着火焰颜色由暗红慢慢变至紫红再到深红色。王初仁吩咐窑工火焰就保持这个颜色。
但是具体操作只有靠窑工了,王初仁只知道大概理论,嘴上王者,而实际操作就是个青铜。
烧制粘土只需要二十小时左右,大约能产25000斤烧结粘土。旁边的石灰窑也在同步进行,只是石灰窑不需要王初仁指导,只需要选择质量好的石灰石烧制,由于氧化镁是影响水泥质量的重要因素,所以尽量选择碳酸镁比较少的石灰石,但是这个时代没有化验工具,只有看天意了。
不管是炼焦炭还是烧制水泥,都会产生大量烟尘,如果站在高处看水库区域的工业区,就会看到两条又黑又粗的浓烟直冲天际,遇到高空的风一吹,飘得到处都是,使得周围的天空都似乎变得灰蒙蒙的感觉,长期下去,周围就会铺上一层薄薄的煤灰。
如果在后世,就是严重的环境污染,自己的建设的水泥作坊和焦炭作坊连后世的三无小厂都不如。但是在这个时代根本不会有人去关心环境问题。
王初仁心里也没有多少负担。这是工业发展必须经历的一步,毕竟有了工业自己才有资源和力量去保护自己在乎的人,对保护华夏不被蛮夷铁蹄践踏。王初仁可不想今后头上挂个丑陋的金钱鼠尾。
纵观后世的西方,铁蹄喊着保护环境,但是在第一次工业革命时期,为了发展工业;伦敦到处都是高高矗立的烟囱冒着浓烟,在无风季节,烟尘与大雾搅合在一起,在城市上空笼罩,不能消散,形成了“乌黑色、浑黄的、甚至腥辣的、呛人的”伦敦雾。而伦敦被称为雾都还有个原因就是因为曾经的废气排放;被英国人称为父亲河的泰晤士河变成了晦暗不明的淡褐色液体,而且很臭,完完全全成为了一条臭水沟。
虽然现阶段对于环境不重视,但是王初仁在关键地方也不会轻视,比如说避免污染生活水源,今后的工业区避免在人多的城市。