南京明城墻中的“混凝土”揭秘

◎ 朱明娥

混凝土是人類在19 世紀(jì)的偉大發(fā)明之一，中國直到19 世紀(jì)末20 世紀(jì)初才生產(chǎn)出混凝土。中國古代沒有混凝土，古人將一塊塊磚頭或石頭壘砌在一起，使用什么樣的黏合劑才能夠達(dá)到堅固、使用、美觀的效果呢？聰明的明朝人在建造南京城墻時，使用了一種神奇的黏合劑，這種黏合劑凝固性能極強，歷久彌“硬”，可與今天的高標(biāo)號混凝土相媲美。

南京明城墻墻體黏合劑究竟是由什么東西構(gòu)成的呢？關(guān)于南京明城墻磚之間的黏合材料，民間一直有使用糯米汁、石灰和桐油筑城的傳說。這個傳說可信度有多高呢？

明朝人馬生龍《鳳凰臺記事》（商務(wù)印書館據(jù)稗乘本影印）一書的記載：

筑京城用石灰、秫粥錮其外，上時出閱視。監(jiān)掌者以丈尺分治。上任意指一處擊視，皆純白色，或稍雜泥壤，即筑筑者于垣中，斯金湯之固也。

這段話的意思是：“修筑南京城墻，使用了石灰、秫粥增加城磚和條石之間的凝固度，朱元璋不時外出巡視。負(fù)責(zé)掌管筑城的人按照一丈一尺來分工修筑。朱元璋任意指一處城墻，用硬物擊打后觀察，皆是純白色，有的地方稍微夾雜一點泥土，則立即將筑城者筑到城墻中，這樣一來南京城墻便固若金湯了。”其中“秫”的含義，據(jù)《辭源》（商務(wù)印書館2016 年10 月版）有二：一是指高粱，二是指糯米。“秫粥”要么是高粱粥，要么是“糯米粥”。南京地處江南，江南盛產(chǎn)稻米，所以，南京民間傳說修筑南京城墻使用“糯米汁”是有根據(jù)的。

無獨有偶，明代吳中四才子之一的祝允明（1460 ～1527）撰寫的《野記》中，也有驚人的相似記載：

太祖筑京城，用石灰、秫粥錮其外，時出閱視。監(jiān)掌者以丈尺分治。上任意指一處擊視，皆純白色，或稍雜泥壤，即筑筑者于垣中，斯金湯之固也。

明代陸采《冶城客論》“張寧”篇提到修筑南京城墻用了大量石灰。

張自說其祖名寧，世家東洞庭山，元末游金陵時，太師李韓公善長未貴，相與訂刎頸盟。及公遭際太祖，為國元勛，以監(jiān)修京城，薦寧。上召見，命以白衣領(lǐng)役。寧長于土工，設(shè)置有方，上雅任用之。一日，登城，見工毀棄瓦石之不全者，欲誅之。寧扣頭曰：“臣以缺物不宜，有玷我全城，故特棄置。群工罪，罪實在臣。”公亦為請，乃得釋。其后，置石灰于城下，大雨滂流，上大怒寧。寧惶恐，走祈公。公蹙額，謝不敢言。蓋時已被疑故也。寧遂自認(rèn)其咎，發(fā)戍邊。

南京民間傳說使用糯米汁的說法，在明朝宋應(yīng)星《天工開物》一書中《燔石》一章也得到了驗證：

凡石灰經(jīng)火焚煉為用。成質(zhì)之后，入水永劫不壞。億萬舟楫，億萬垣墻，窒隙防淫，是必由之……用以砌墻、石，則篩去石塊，水調(diào)黏合。甃墁則仍用油、灰。用以堊墻壁，則澄過，入紙筋涂墁。用以襄墓及貯水池，則灰一分，入河砂、黃土三分，用糯米粳、楊桃藤汁和勻，輕筑堅固，永不隳壞，名曰三和土。

《天工開物》的記載表明，我國古代建筑中，已經(jīng)普遍使用石灰、糯米汁、灰楊桃藤漿作為膠黏材料。

清代甘熙《白下瑣言》卷9 有關(guān)墓葬采用三和土的記載也可以作為旁證：

古人葬法，以三和土為最善……朱文公謂：“三和土，石灰得沙而實，得土而黏，歲久結(jié)為金石。”

甘熙在書中提及了用羊桃藤熬漿或者用水浸蓼葉出漿，作為黏合劑，但他未提及糯米汁。

2008 年，浙江大學(xué)文物保護(hù)材料實驗室用熱重和紅外光譜等方法分析了南京明城墻、西安明城墻、紹興清代城墻等地砌縫中的灰漿樣品，發(fā)現(xiàn)其中都有糯米成分，證實了南京民間傳說和古代史書記載的可信，但是否使用了古代常用的高粱粥、楊桃藤漿或蓼葉漿作為黏合劑，實驗結(jié)果中沒有提及。

糯米灰漿至少在南北朝時期就已經(jīng)出現(xiàn)，因其具有耐久性、自身強度和粘接強度高、韌性強、防滲性好，在我國古代作為建筑膠粘材料廣泛使用。“以糯米灰漿為代表的傳統(tǒng)灰漿是中國乃至世界古代石灰建筑膠粘材料史上的杰作，它的出現(xiàn)，成就了中國古代建筑的輝煌，顯示了古代中國人高超的智慧和技藝。從這個意義上來講，它完全可以稱得上是中國古代的重大發(fā)明之一。”

（楊富巍、張秉堅、潘昌初、曾余瑤：《以糯米灰漿為代表的傳統(tǒng)灰漿——中國古代的重大發(fā)明之一》，《中國科學(xué)E 輯：技術(shù)科學(xué)》，2009 年第1 期）

糯米灰漿的發(fā)明和使用，使我國古代建筑物不僅更加牢固持久，也更加實用、美觀。與歐洲古代使用的建筑灰漿全是無機材料相比，中國古代使用無機和有機復(fù)合的膠粘材料糯米灰漿，性能更加優(yōu)良。在今天的城墻和其他古建筑維修保護(hù)中，如果能夠使用這樣的膠粘材料，而不是水泥，可能更加有利于遵循文物保護(hù)“修舊如舊”的原則。因此，對于這一失傳膠粘材料制作工藝進(jìn)行探索，是我們每一位城墻保護(hù)工作者和科技工作者義不容辭的責(zé)任。

今天，我們在南京城墻的磚縫或石縫之間所看到的白色的物質(zhì)，就是古代的黏合劑——糯米灰漿。歷經(jīng)600 年風(fēng)雨侵蝕，其堅如鐵，令人不可思議！