宁乡杨家湾宋墓灰浆发现糯米成分
2020年10月29日 信息来源:邱玥 目前浏览:364次


灰浆作为古代最基本的建筑材料之一,它的作用相当于现代的水泥,是一种常用的建筑、装饰材料,被广泛应用于房屋建筑、城墙、墓葬、壁画等多种类型的古建筑中。古人在长期的实践中发明了蛋清灰浆、血料灰浆、桐油灰浆、糯米灰浆等极具特色的灰浆材料。

湖南省宁乡市坝塘镇南芬塘村杨家湾宋墓群中M4由灰浆砌筑墓壁,异常坚固。能谱结果表明墓壁灰浆的主要元素组成为C、O、Al、Si、Ca,为鉴定M4墓壁样品中是否含有糯米汁等有机成分,使用红外光谱仪检测样品的红外吸收峰,所得结果如图二所示。


图一  杨家湾M4取样


图二  M4墓壁样品红外吸收谱图


从M4墓壁样品红外吸收谱图可以看出,样品的红外吸收峰主要位于470.93 cm-1、712.37 cm-1、796.70 cm-1、875.43 cm-1、1078 cm-1、1427.73 cm-1,与碳酸钙的标准红外光谱吸收峰314 cm-1、708 cm-1、873 cm-1、1420 cm-1、以及石英的标准红外光谱吸收峰470 cm-1、798 cm-1、1090 cm-1相吻合。此外M4墓壁处灰浆样品在3440.43 cm-1处有较强的吸收峰,可能为有机物或水中羟基的特征吸收峰,在波数1032.38 cm-1位置的吸收峰可能为有机物的特征吸收峰。重庆蓝家寨遗址石灰墓灰浆样品的研究结果表明,红外光谱图中波数为1031 cm-1位置的吸收峰是糯米灰浆在碳酸钙结晶的作用下,特征吸收峰从波数为1022 cm-1位置位移至1031 cm-1位置,符合红外光谱位移变化规律。因此M4墓壁样品中1032.38 cm-1,1629.86 cm-1位置为糯米的吸收峰。

南方地区盛产水稻,使用糯米浆作为添加剂制作的灰浆成本相对较低,因此得到广泛使用。糯米淀粉对碳酸钙晶体的微观结构有调控作用,同时能够很好的粘结碳酸钙颗粒并填充其微孔隙,使灰浆结构致密。因此,糯米灰浆具有强度大、韧性好、防渗性好等性能。从材料科学的角度来看,糯米灰浆是一种较早开始使用的有机-无机复合材料。早至南北朝时期,人们已经开始在建筑中使用糯米灰浆。隋、唐、宋、元、明、清时期的城墙、寺庙、墓葬等建筑中糯米灰浆得到广泛应用。

《天工开物》中对糯米灰浆的制作方法有较为详细的记载“灰一分入河砂、黄土二分,用糯米粳、羊桃藤汁和匀”。由此可知,糯米灰浆由石灰、砂、泥、有机添加物组成。其中石灰作为胶凝材料,在物理、化学作用下,能从液态或半固态变为固态,并能胶结其他物料。砂、泥作为骨料在灰浆中起骨架或填充作用。添加剂糯米粳、羊桃藤汁等有机物能够显著提高灰浆的性能,然而有机添加剂容易老化降解,只有通过化学分析或现代科技手段才能检测出来。制作糯米灰浆时,首先对石灰、泥沙、糯米等进行预处理,然后按配方混合均匀后在施工中使用。由于年代久远,传统灰浆中各种组分的含量难以得到准确的定量分析。现代科学研究表明,在一定浓度范围内提高糯米浆的浓度能够改善灰浆的力学性能。传统灰浆的应用对历史建筑文化遗产的保存起了极其重要的作用,了解古代灰浆的制作工艺、作用机理等对古建筑的修复保护具有重要意义。


参考文献:

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