中国古建筑砖石结构发展缓慢的原因探析.pdf

江苏建筑 2 0 1 0年第 6期 总第 1 3 8期 4 7 中国古建筑砖石结构发展缓慢的原因探析 陈 天 声 ． 陈 弘 杭 州市 房地 产联 合 开发 总公 司 ， 浙江 杭 州 3 1 0 0 0 2 ； 杭 州 市西 湖科 技经 济 园 区管委 会 ， 浙 江杭 州 3 1 0 0 3 0 【 摘 要] 粘土砖在我国已有近 3 0 0 0 年的使用历史， 可是在期间， 砖石结构在我国发展十分缓慢。在我国建筑史上， 几千 年 来 ， 砖 一 直 没 能在 古 建 筑 中担 任 主 角 ， 原 因何 在 2 0 0 0 多年 来 ， 在 我 国古 建 筑 中 ， 一 直 使 用 干 结后 既 无 强 度 、 又无 粘 结性 的 黄泥浆作砌砖胶 泥 而没有使 用 国外早就广泛应用的石灰砂浆。 由于我 国所用砌砖胶 泥 中缺 少起强度作 用的“ 砂” 作 承重骨 架 ， 使砖砌体难以承重 ， 无 法作 为建筑物 的围护墙和承重墙使 用， 因而影响 了砖砌 体在 建筑中的广泛应 用。 “ 砌筑胶 泥选用不 当 ” 是 我 国古 建 筑砖 石 结 构发 展 缓 慢 的根 本 原 因 。 f 关键 词1 中国古建筑； 砖石结构； 砌砖胶泥 [ 中图分 类号] T U 3 6 5 【 文献 标识 t i -q ] A【 文章 编 号] 1 0 0 5 6 2 7 0 2 0 1 0 0 6 0 0 4 7 一 o 4 The Ba s i c Re a s o n o f t he Sl o w De v e l o pme nt o f t he Br i c k M a s o nr y Co n s t r uc t i o n i n t he Chi n e s e Anc i e n t Ar c hi t e c t ur e C HEN T i a n s h e n g CHEN Ho n g 1 ． Ha n g z h o u J o i n t D e v e l o p m e n t o f R e a l E s t a t e C o m p a n y ， Ha n g z h o u Z h e j i a n g 3 1 0 0 0 2 C h i n a ； 2 ． We s t L a k e S c i e n c e a n d E l o n o mi c M P a r k Ma n a g e me n t ， Ha n g z h o u Z h i a n g 3 1 0 0 3 0 C h i n a Ab s t r a c t Th e b a s i c r e a s o n o f t h e b r i c k a nd ma s o n r y Co n s t r uc t i o n d e v e l o p e d s l o wne s s i n o u r c o u n t ry i s t h a t o u r c o u n t r y d i d n o t u s e t h e a p p r o p ri a t e l a y i n g ma s o n ry mo r t a r ； h o we v e r s o me f o r e i g n c o u n t rie s a l r e a d y u s e d l i me mo r t a l “． Du r i ng mo r e t h a n 2 00 0 y e a r s ， o u r c o un t r y ha s us e d mo r t a r whi c h l a c k s t he t hi n a g g r e g a t e s a n d s a n d p l a y s t h e i n t e n s i t y r o l e i n t h e mo rt a r ． A l l a l o n g t h e t r a d i t i o n a l me t h o d t o u s e p u r e c l a y - w a s h ， whi c h i s b o t h n o i nt e ns i t y a n d n o c e me n t i n g p o we r ． Th a t c a us e s t h e ma s o n ry h a s n o t e n o u g h l o a d b e a rin g c a p a c i t y t o b e us e d a s b ui l di n g’ S wa l 1 ． Ke y wo r d s C h i n e s e a n c i e n t a r c h i t e c t u r e ；t h e b ri c k a n d ma s o n ry c o n s t r u c t i o n；t h e ma s o n ry mo rta r 都说是 秦砖汉 瓦 ． 但 实际上 ， 根据 最近考古 成果 报导 我 国最早 的瓦是甘肃灵 台县桥 村“ 齐家 文化 ” 遗址 出土 的印 有绳纹 的弧形红 陶瓦 ． 距今 已有 4 0 0 0年 最早的砖 是甘肃 民乐县 东灰 山“ 四灞 文化” 居住遗址 出土 的土砖 。 距今也有 3 7 0 0年 了。而在战 国时期 ， 在房屋建 筑物上使用 粘土烧制 的筒瓦 、板瓦作屋面和使用粘土烧制 的薄砖 铺地 已相 当普 遍 。 有 史料 可 查 的 是 战 国初 期 齐 国 工 艺 官 书 考 工 记 、 匠人 篇上就 已作为 国标建筑规 范规定 了当时建筑物上常用 的 2 种屋 顶坡度 的高跨 比 “ 葺屋三分 ， 瓦屋 四分” 。 史记 廉颇 蔺相如列传 上 在描 述战国末期 、 公元前 3世纪秦 围攻取赵 国都城 的“邯 郸之战 ” 时 ， 也谈 到 “ 秦军鼓 噪勒兵 ， 武 安屋 瓦 尽 振 ” 等 。 总之 ． 先 民在 生 活 实 践 中早 就 发 现 了 粘 土 掺 水 后的可塑性和烧烤后 的耐火性 和坚硬性 。“ 砖” 古 文作 “ 甓” 和“ 甑 ” 。 所 以在早期 ． 陶制砖 、 瓦并无严格界限 。 在我 国建筑 史上 ， 一般 以为 瓦出现在西周 中期 ， 砖 出现在东周 ， 迄今都 已至 少 有 2 5 o 0年 一 3 o 0 0年 的 历 史 了 。 砖 ， 凭借其本 身耐蚀 、 耐磨 、 稳定 、 耐久 、 具有一定硬度 、 隔热 、 隔声 、 防蛀 、 防火 等 良好 的化学物理 性能和具有 足够 的抗压强度 、 一定的抗弯强度等优 良的力学性能 。 且具有原 料可就地取材 、 烧 制设 备和操作工艺也都较简单等优越性 ． 只要用合适 的胶泥将其堆砌成整体后 ，就可成 为能承受一 定荷载的砖砌体 。原本在 以开 问不大 、 高度不高 、 量大而面 广为主要特点 的我 国传统 居住 建筑中 ．砖砌体足可作为 围 护墙和承重墙体 。 性能如此优 良的砖 ， 在我 国建筑领域中早 就应该大有作为 。可是在我 国建筑史上 ， 多少年来 ， 在地面 建筑物 中， 砖砌体不但 作不 了承重墙 ， 而且连仅 承受 自重的 围护墙也担 当不 了；历来建筑物 的围护墙体 一直 普遍都用 [ 收稿日1 2 O l O 一 0 8 - I 1 【 作者简介】 陈 天 声 ， 杭 州 市 房 地 产 联 合 开 发 总 公 司 ， 教 授 级 高 级 工 程 师 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 4 8 江苏建筑 2 0 1 0年第 6 期 总第 1 3 8期 厚 达 1 m 以 上 的版 筑 夯 土 墙 或 土 坯墙 ， 其 高 厚 比 只 及 3 l L u 。 而用现代胶泥砌筑的砖围墙， 其设计允许高厚 比则可达 1 2 1 。 几千年来 ， 在西方人用砖 、 石砌造至今 尚存于世的宏伟 神庙 和大教堂的 同时 ， 而在 中国， 砖只用来建造地下 墓室 、 作 宫 室和住宅等建筑物的室内墁地 、 道 路的铺 面、 台阶和墙角等 部位的包镶 ． 夯土城墙和重要建筑 物夯土 围墙的贴面等。 在 我国传统建筑 中， 很久 以来 ， 砖从来没有担 当过 主角 ， 砖在 建筑中只起着建筑构件 的表面保护作用 ， 发挥其耐磨 、 耐蚀 等表面耐久特性 ，而一直没有发挥其应该 发挥 的力学承重 作用 支撑房屋巨大屋顶 的一直是木材。我国直到公元 l 4 世纪明代起 ，砖墙才开始逐渐替代土墙作为地 面建筑的 同 护墙 ， 到清代 中叶 1 9世纪初 起 ， 进而逐渐代替木构架 ， 成 为建筑物的承重兼围护墙体 ，从 而砖块从此成为我国房屋 建筑 中耗用 量最 大的主要建材。几千年来砖石结构在我 国 发展得如此缓慢 ， 砖块在传统建筑 中一直得 不到有效使用 ， 究竟是什么原 因呢历来古建史 书上 的解释是认为我国在 明代以前 。 制砖技术不成熟 ， 砖产量又不高 ， 以及古 时人们 理念上先人为主 、 习惯于因循使用 千年传承下来 、 技术上熟 悉 的版筑夯土墙等之故。笔者 以为这样解释是难 以令人信 服 的 。 其实 ， 我 国从东周有 砖之始 ， 便 是用还原法工艺煅烧 成 的青砖 ， 其强度 、 硬度 和耐碱性都在 当今所用 的一般红砖 之上 ， 可见 当时 的烧砖技术不 可谓不成熟 。再说 ， 市场经济 一 向是 以销定产 。正是 因为 当时砖在建筑业上没有得到广 泛应用 。 才使砖产量不高。 根据史料和古建遗址 出土实物分 析 。笔者以为砖石结构在我国长期 以来发展缓慢的主要原 因是我国几千年来都未能找到砖砌体 的合适胶泥石灰 砂 浆 之 故 。 要使单块砖石垒砌成一个 能承受荷载 的稳定 砌体 ， 则 要求相邻 每块砖 、 石块之 间必须严密“ 面接触” 。 因而其连接 方式原则上有 2种 ．一种是 每块砖面及四角都 精密磨平后 垒砌 ． 砖块 间未施胶泥却砌缝严 密 。 砖块 间形 成“ 面接触 ” 。 如同古埃及胡夫大金字塔那样 ， 每块巨石都认真琢磨平整 ， 角度精确 ， 石块 堆垒采用于砌 ， 石块与石块 间严丝 合缝 ， 严 密得 连薄薄 的刀片也插 不进 去。 我 国建于唐长安元年 公元 7 0 1 年 的西安大雁塔 为 7层方 形砖塔 ， 塔 本身高 6 0 m， 底 层边 长 2 5 m。也是由每块小青 砖精致磨 平对缝垒砌而成 ， 其间不用胶泥 。 塔至今已 1 3 0 0年仍屹立如故 。但这种连接 方 式 太 费 工 ， 而 且 只 能 用 于 块状 砌 体 的垒 砌 ， 如 胡 夫 大 金 字 塔 ， 高 1 4 7 m， 底宽 2 4 6 m见方 ， 其高宽 比为 0 ． 6 ； 西 安大雁 塔高宽 比为 2 ． 4 。这样大体量 的砌体 当然很稳定 。 而对于薄 片状的墙体 ， 则必须用砖砌体 常用 的另一种连接方式 ， 即用 砌筑胶泥砌筑 ， 每块砖 面上均匀满铺砌筑胶泥 ． 使砖与砖之 间能借助于胶泥达到“ 面接触” ， 并垒砌粘结成整体 。 现代砖石结构的强度理论认为 ，砖砌体受力破坏的机 理是 由于在砖砌体中铺在砖 面上 的胶泥砂浆不可能铺得 绝对 均匀和满铺 ． 因此在砖与砖之间的砂浆垫层有所不平 ， 形成很多支点 。当砌体 受压 时． 这些砖块便会处在压缩 、 弯 曲 、剪切和横 向拉伸的复合 受力状态下 ，而当由此产生 的 “ 主拉应力 ” 超过单砖块 的抗拉强度时 ， 砖块就会开裂 。 发展 下去使砖砌体破坏而失去承载能力 。又由于砌筑砂 浆的弹 性模量小于砖 ， 所 以砌体在纵向受压时， 砂 浆层 的横 向变形 大于砖 ， 使砖受 到砂 浆层的拉力作用 ； 强度越低 的砂浆 ， 砖 所受的横向拉伸力 也越大 。由于砖块的抗拉强度远小于其 抗压强度 约为 1 ／ 1 0 ， 所以即使 是现代 的砖砌体 ， 其砌体抗 压强度也常常 只有单砖块抗压强度 的 1 ／ 5左右 ，相 当于单 砖块的抗 弯强度 。 而且根据对砖砌体所作 的结构试验显示 砌体 在受力下 的破坏面 ，大多发生在砂浆和砖石的接触面 上 ， 当砂 浆 砌 筑胶 泥 强 度和粘着力很低时 ， 砌体受压后 ， 灰缝很早就开始破坏。可见砌 体的强度主要决定于砌筑砂 浆 即胶泥 的强度和粘着力。砌体 的强度还决定于砖石块体 的形状 块 材外形整齐规 整 ， 可 以大 大提 高砌体强度 ； 块体 厚度大 、 砌 体强度也可增加 ； 但块体长度 太大 ， 会 减少砌 体 强度 。 结构试验还显示 砌体的砌筑质量也是影响砌体强度 的重要 因素 ， 灰缝要 饱满 、 均匀 、 密实 、 厚度要 合适 ， 砂浆硬 化期 中要保水并加 强养护等 。砌体中砌筑砂 浆的作用是在 砖与砖之间垫以富有粘性而又坚 固、 耐压 的胶泥 ， 使砖 与砖 之 间能尽 量完全“ 面接触” ． 把各单砖块 垒砌粘结成一个 坚 固的整体而共同工作 。 在砌体受压时 ， 将上层砖块所受 的荷 载均匀地传到下层砖上去 ，避免因受力不匀而使砖砌体过 早破坏。 砌筑砂浆在砌体中的作用 ， 除了粘结单砖块成为有 一 定 强度 和稳定性 的砖砌体的主要作用外 ．砂浆还填满 了 砖 块问 的缝隙 ， 提 高 了砌体 的隔热 、 保 温 、 隔音 、 防潮 等性 能 。 若要砖砌体具有一定的强度 、 刚度和稳定性 ， 以作为墙 体 承重 ， 必须具备 3个条件 第一 ， 砖块本 身型制和尺寸要规格化 、 模数 化 ， 以保证 砌筑方便和砌体规整。 第二 ． 堆砌方法要科学 ． 以保证砖块 堆砌 成的墙体 是稳 定 、 牢固的整砌体 。 第三 ． 选用的胶泥和其配比要合适 。 即砌筑胶泥在砌体 中硬化凝 固后 ， 必须具有一定的强度 和粘结牢 固性 ， 砌筑时 还必须具备合适的流动性 和良好的保水性 ，以保证砌筑质 量。 同时胶泥的材料应能就地取材 、 价廉 ， 且要性质稳定 ， 耐 蚀 、 耐 久 性 好 。 这三者成 了影响砖石结构应用 、 发展的制约因素 。 根 据我 国古建遗址和汉墓出土情况显示 ，前两个条件 在 汉 代 已基 本解 决 条 砖 的型 制 、规格 到东 汉 时 已基 本 定 型 ；东汉后期起 ．墓室 中墓壁的砖砌体砌筑方法 已改进为 上 、 下每 层顶砖 、 顺 砖交互垒砌成整体 ． 使墓壁砖砌体 稳定 性 大大增强 。但第三个条件一 直到唐 、 宋时期都未解决 ， 且 离要求相去甚远 。 现代砖砌体所采 用的最好砌筑胶泥是水泥石 灰混合砂 浆和水泥砂浆。在 1 8 2 4年波特兰水 泥问世前 ． 石灰砂浆是 砖砌体最合适的 、 也是最好的胶泥。 内中砂粒作为胶泥的骨 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 江苏建筑 2 0 1 0年第 6期 总第 1 3 8 期 4 料 ， 在胶 泥中起着 承重骨架的作用 ． 能 满足砌体 所需的强度 和耐久性 的要求 ； 而且作 为填料 。 可 以减少胶 泥中水泥 、 石 灰等胶结料硬化时收缩引起 的灰缝开裂 。石灰是一 种气硬 性 胶结 料 。 在 硬 化 过 程 中 ， 其 表 面 在 空 气 中逐 渐 吸 收 二 氧 化 碳并排出水分 ， 形成坚硬 的碳酸 钙固体 同时石灰浆 内部 的 氢氧化 钙也逐渐排出水分后形成有一定强度 的结 晶。这碳 化 和结 晶两个硬化过程互相结合 ， 在 石灰 浆缓慢的凝结 中 ． 石灰砂浆胶 泥用 带坚固骨料 砂 的碳酸钙把垒砌 的砖块 粘 结成坚 固的砖砌体 。 石灰浆还是 一种 塑化剂 。 给胶泥 提供 了 好 的和易性 流动性 和保水性 ， 砌筑时使 胶泥砂 浆能在砖 面上铺砌饱满 、 均匀 。 从 而保证 了砖砌体的砌筑质量 。据 测 定 重量 比为 2 1的石灰 砂浆 ， 其 2 8 d后 的平均抗压 强度 为 0 ． 4 MP a ～ 0．5 MP a ， 6个 月 后 可 达 到 1 MP a 。 以 后 随 着 时 间 进 程 还 会 有 所 增 长 。 其 耐 久 性 、 强 度 、 粘 结 性 、 和 易 性 、 价 廉 、 可 就地取材等均能满足上述第三个条件 ，其线 膨胀系数也与 砖相近 ， 因此石灰砂浆 足可成为砖砌墙体理想 的砌筑胶 泥。 在 西 方 ， 古 代 匠师 早 就 发 现 用 石 灰 、 砂 及 水 的 混 合 物 制 成 的砂浆 砌筑 的粘 土砖砌体 具有 良好 的强度 和稳 定性 ． 可 以作为建筑物的承重墙 。远在公元前 2 0 0 0年 ， 世 界上最早 发明粘 土砖 的古 巴比伦人在两河流域 今伊拉克境 内 建造 房 屋时 ， 已在砖砌墙体 中使用石灰砂 浆 ， 其用砖技术 独步天 下 。 在西方现存最古老 的建 筑专 著 、 由古 罗马建筑师维特鲁 威 M V i t r u v i u s 撰 写于 公元 前 1 世 纪 3 O年代 的 建筑 十 书 中， 作者 阐述 了当时在西欧各 国房屋建筑砖砌墙体 中 已 普遍应用 的石灰 砂浆 的气 硬性现象和其最佳配 比粗 的山 砂 为 l 3 ， 细 的海砂为 1 2 。 正是 由于石灰砂浆早就被发 现和 广泛用作砌砖胶 泥 ．才使砖石 结构 在西方建筑 中很早就得 到广泛应用 和长 足发展 。 虽然石灰砂浆 的原料 由石灰 石煅 烧成的石灰 和天然 的粗砂粒 ，两者都是 可就地取 材的常见廉价建材 。可惜 的 是 。 我国古代匠师对它们的认知太晚熟 了， 我 国古代匠师对 砖砌 体 的受力 机理 和砌砖 胶泥选 用 的要 旨缺乏 正确 的认 识 ．认为砌筑胶泥 只需砌筑 时的和易性 和粘性而没有认识 到其需要一定 的强度更为重要 。而且需 要硬化后的永久粘 结性。研究我 国建筑史 的先驱梁思成教 授说过 “ 在砌砖垫 灰上 ， 通 常以结 晶粗砂砾与石灰混合的原则 ． 在我 国则始终 未 能 发 明 应 用 ” I2 l 。 几 千年来 ，我国古代匠师们代代相传地一直 因循守 旧 地用纯黄泥浆作为地下和地上砖砌体 的砌砖胶 泥。发掘 出 土的东汉砖构墓和唐 、 五代 、 宋墓一般都是这 样。作为最早 的个例 ， 见于 1 9 9 6年底 ． 杭 州临安在 发掘公 元 9 3 9年 建造 的吴越 国王后墓康陵时 。发现其封土金 刚墙是用 石灰糯米 浆 青砖 错缝砌筑 的 ． 墙上还 粉刷着 0 ． 5 c m厚 的石灰膏 作保 护 层 和 在其 上 彩 绘 ， 这 应 该 是 那 个 时期 的 顶 尖 技 术 ； 至 今 已 逾 千年 ， 封土墙乃 十分坚 固。到明代 时 ， 掺捣烂后楝树 叶的 糯 米石 灰浆已普遍用于构筑贵族坟墓 。古代 的防御性 城墙 是 西方公认 的中国古建筑 3大特色之一 另两项 为抬梁式 木构架和北宋 国标建筑规范 营造法式 ， 城墙 的传 统作 法 一 向是厚 实的版筑夯 土墙 ， 史料记 载 唐 末 9世纪 3 O年 代 末 ， 鄂 州江夏城 今湖 北鄂州 和西川 成都城为 改进夯土 城 墙外 表土风 雨剥蚀 、 每年需 版筑维修 的缺点 ， 作 为创新 、 两 地城 墙率 先在土墙外表用粘土砖贴面包砌 。 “ 江夏城 风土散 恶 ， 难立垣 墉 城墙 ， 每 年加版筑 ， 赋菁 草木 茆 茅草 以 覆之 ⋯⋯凡五年 ， 墉 皆瓮 砖砌 葺 ， ” “ 成都城 髓之以博甓 ， 雉堞 由是完整 ” 。 从此城墙不 用再 年年版筑维修【 3 】 。 后来这种 土筑城墙外 以砖贴 面的做法 迅速 在全 国推广。2 0 o 5年江苏 扬州 开挖 了唐 、 五代 、 宋三 朝城墙时 ， 可见 其历代城墙都 是 版筑夯土 墙外包 0 ． 9 m厚二 顶一顺的砖砌贴 面层 ，砌砖都 是用纯黄泥浆 。 南京在明代前 的历代城墙也都如此 。 到明代 时 ， 各地砖包 土或砖包石城墙 ， 其砖砌贴 面层 已改为纯石灰 浆砌 筑 ，而 在 城 墙 底 部 及 一 些 重 要 部 位 的贴 面层 则 用 石 灰 糯米 浆来砌筑。1 9 9 6年 ， 杭州开挖 了一处南宋官署遗址 。 发 现其夯 土 围墙的 内外 3层平铺 砖贴 面也 都是 纯粘 土浆铺 砌 。 我 国 南 北 朝 开 始 盛 行 的 方 形 木 佛 塔 ， 从 唐 代 起 逐 步 为 砖 砌塔所代 替。这些古代砖塔 ， 绝 大部 分均是用 黄泥浆砌筑 。 我 国现存 最古老的砖塔为建于北魏正光 四年 公元 5 2 3年 的河 南登封县嵩岳 寺塔 ，这是一座 高 4 1 m 的十二边形 1 5 层密檐塔 ，系用糯米 汁拌 黄泥浆为砌筑胶泥 ，青砖垒砌 而 成 。现存 的宁波 天宁寺塔是 唐成通四年 公元 8 6 1年 砌筑 的 5层密檐式正方形砖 塔 ，可见 塔体 砖全部为纯黄泥浆砌 筑 。 在我国北方 ， 一些 至今已存 世千年的辽代 相 当于j E 宋 末 实心密檐砖塔 ． 可查 见也都是 用黄泥浆或在黄泥 中掺入 少量石灰 砌筑的 。在北宋初 9 7 2年建造的杭州 雷峰塔是 7 层八面楼 阁式砖塔 ， 其高度在 国内历史文献上无记载 。 笔者 估计在 6 0 m 以上 。 因为该塔在南宋 1 1 9 5年重 修时 ， 根据风 水家意见 ， 从 原 7层减为 5层后 。 其高度据 国外 文献记载为 约 5 2 m 1 7 0英尺嘲 。2 0 0 1 年雷 峰新塔重建 时， 浙江工业大 学材料所对塔遗址上残存 的旧塔身砖砌体 的砌砖胶 泥用现 代科学手段进行化验和光谱分析阎 ． 证 实了当年 雷峰 塔初建 时 。用 3 7 c m 1 8 e m x 6 c m青砖 堆砌 的约 6 0 m 高的塔 身和 地宫砖圹 ，其砌砖胶泥就是单纯 的掺稻草 和秕谷 的当地普 通粘土质黄泥 ， 不 掺另外任何粘结材料。 而从遗址上遗留的 一 些 塔 顶 部 分 残 砖 面 上 ，除 粘 土 外 ，还 有 少 量 石 灰 状 填 充 物。可见塔顶部分是在建塔 2 0 0年后 、 南宋 l 1 9 5年塔 大修 时重砌上去的 ，南宋初期砖塔的砌筑胶泥 已在黄泥 中掺 少 量 石灰 。根 据对这些已千年以上的砌砖胶泥黄泥浆 和白色 石灰质分析结果【 ， 其 含水量黄泥为 2 2 ％以上 ， 石灰 3 2 ％以 上 ， 2种 粘结材 料均含 水量 高 ， 结 构疏松 ， 强度和粘 合力都 较差 。 可见经 长年 自然风干后的黄泥浆和石灰膏 ． 其强度 和 粘结力都很 差 ， 从结构上只对砖起 了摩擦力 的作用 ； 塔身下 部 砖 块 间 干结 后 的 黄 泥 浆 早 已 被 塔 砖 自重 压 碎 。所 以实 际 上用粘 土浆砌筑 的砖 塔 ， 如 同松散 的砖堆一样 ， 完全靠堆砌 宽度 如加厚塔壁 、 加 大塔身 宽度 以及塔身 尺寸向上逐渐 缩小 收分 来 维持塔身稳定。 例如宁波天宁寺唐代砖塔 ， 其 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 5 0 江 苏 建筑 2 0 1 0年 第 6期 总第 1 3 8期 1 2 m高 的方形塔身靠堆砌成壁厚 8 0 e r a 、边长 达 3 ． 2 m 的 方套简结构来 维持 稳定 ， 其高宽 比达到 3 ． 7 5 1 ； 杭州 旧雷峰 塔砖砌体则是高宽 比约为 2 ． 5 1 的八角形 双套筒砖结构 塔 身高约 6 0 m。 底层八角形外筒对径为 2 4 m ； 我 国现存最高 的砖 塔为建于北宋 1 0 5 5年的河北定州八角 l 1 层料敌 塔 ， 高度 达 8 4 ． 2 m， 底宽 3 8 ． 6 m， 其高 宽 比为 2 ． 1 8 ； 而相对于用 现代砂浆砌筑的悬臂砖柱 ，其设计允许高宽比则 可达 8 1 。 由于这些 用黄泥浆砌筑 的砖塔 ． 如同松散的砖堆一样 ． 因此 在失稳倒坍时 ， 高塔瞬时就像散 了架一样 ， 整体突然崩塌倒 下 。1 9 2 4年 ， 5 0多 m高 的千年古塔杭州雷峰塔在一个风和 日丽的正午时分倒坍时 ，有 目击者描述 了当时情景 “ 前数 夭 ， 塔上宿 鸟惊飞 ， 待轰 然一声 后 ， 只见黑 烟升起 ， 黄雾 蔽 日 ， 鸦 雀 满 天 ， 殷 雷 震 地 。久 之 ， 烟 消雾 散 ， 原 塔址 上 唯 见 黄 土拌砖 、 堆 成一座小 山。” 由于年久失修或维 护不 当， 2 0 1 0 年以来 ，浙江省 已连续倒坍 两座古塔 建于清康 熙 3 2年 1 6 9 3年 的浙江衢州巽峰塔 ， 系高 3 6 ． 6 m的六角 7层楼 阁 式砖塔 。 在雷击和暴雨下 ． 2 0 1 0年 5月 1 8日， 在不 到 1 ra i n 内， 塔瞬间倒坍 ， 只留下一个 5 m一 6 m高的底座 ， 四周为散 落 的砖块 形成 的砖 堆。7月 1 2日， 建 于明天启 年间 ， 已有 4 0 0多年历史 、 高 2 3 ． 8 n l 的浙江龙泉稽圣潭六 角 5层砖塔 ， 也是这样 在连 日大雨后突然倒坍的。在这两塔的倒坍现场 均清晰可见 两塔塔砖 全是用纯黄泥浆砌筑的。 我国在明代以前 ．无论是地上或地下的砖砌 体砌筑一 律只用纯黄泥浆 ， 一般连石灰都不掺。 黄泥浆在砌筑过程中 实际上只起 了塑化剂的作用 ， 这样 的砖砌体若作为墙体 ， 在 自然 干结后 ． 其强度和稳定性都很差 ， 承受不 了诸如风力等 偶然产生的水平推力 。因此这种砖砌体连仅承受 自重 的建 筑物 围护墙都不能胜任 ，房屋建筑的围护墙 只好用厚重 的 夯土墙了。 在我 国其他开始也以木材 为主的构筑物中 ． 由于 木材易受火毁 和易腐 、 易蛀 的致命弱点 ， 在历史发展 中 ． 都 逐渐被砖构所代替 。 如地下 的木椁墓室 ， 在东汉时被砖砌券 穹墓室代替 ； 地上的木构塔在唐代初就被砖塔所代替等等 ． 但在量大面广的房屋建筑 中，由于黄泥浆砌成的砖砌体无 法作为墙体使用 。 所 以几千年来 ， 我 国传统古建筑一直都是 以木构架承重和厚实的夯 土墙 围护 的结构形式。因为当时 砖 砌体 尚没有条件替代木构 架承重和替代夯土墙 围护 。 因 而使砖在建筑中不能广泛应用 。在我国地面建筑物特别是 量大面广的居住 建筑 中， 直到明代 ， 由于在砌砖胶泥 中加入 了石灰成为石灰粘土浆或纯石灰浆 。胶 泥有 了一定的强度 和粘结力 ， 砖砌体作为墙体才具备 了一定的强度和稳 定性 ， 这 以后砖墙 才逐 渐代替夯土墙而作 为地面建筑 的围护墙 。 在 水 工 建筑 物 方 面 ， 与长 城 、 运河 同列 为 我 国古 代 三 大 工 程 之一 的浙江 省钱塘江海 塘工程 ， 从清乾 隆元年 公元 1 7 3 6 年 起 ， 在其 塘身块石砌筑中 ， 开始用体积 比 2 0 1的石灰糯 米粥拌捣烂的乌樟树叶作砌筑胶泥 ，改变 了我国塘堤历来 用块石干砌的习惯作法用 。 笔者以为其中的楝树叶和樟树叶 是作为农药类防止胶泥中糯米遭受虫蛀和防腐用 的。 自从 东周 开始使 用粘土砖 以来 ．一直 到清代 中 叶的 2 0 0 0多年间 ． 我 国一 以贯之 的砌砖胶 泥黄 泥浆 ， 虽然到后 来有所改进 ， 掺人 了粘结力较强的石灰膏和糯米浆 ， 甚 至蛋 清。 从宋代 开始， 在一些重要建筑物 的砖砌体 中开始使用掺 少量石灰的石灰粘土浆 、 石灰浆 、 甚至石 灰糯米浆 。可是 中 国匠师们没有意识到用来砌砖的胶 泥中更需要加入起强度 作用的组分 。 他们对身边一 种最常见的地方材料 “ 砂 ” 熟视 无睹 ，他们也没有考虑引进国外同行早就采用的石灰砂浆 技 术，因而在历代使用的砌筑胶泥 中一直缺少起强度作用 的砂作骨架 ，因此其形成的砖砌体一直无法在我国古建筑 中作为承重墙代替木构架 。 直到清代 中叶 ， 由于石灰砂浆 的 使用 ．砌砖胶泥组份中砂 的加入 ，使胶泥本身有 了一定强 度 ， 其质量发生根本性 的改变 ， 使形成的砌体强度 和稳定性 进一步提高 ，砖砌体进而逐渐取代几千年来一直沿用 的承 重木构架而成为居住建筑 的承重墙兼 围护墙 。2 0世 纪初 ， 随着水泥传 人我 国，水泥砂浆率先在钱塘江海塘工程上用 于砌筑块石塘堤{7 】 ， 接着房屋建筑的砌砖才普遍采用水泥砂 浆 和水 泥石灰混合砂浆等现代的胶 泥，从而一般建筑物普 遍采用 了砖结构 ，砖也就成为房屋建筑 中耗用量最大的建 材 了 。 可见 ， 几千年来 由于我国砌砖 胶泥之选用不 当。 胶泥中 缺少起强度作用的砂作 承重骨架 ．一直因循使用干结后 既 无强度 、 又无粘结性 的黄泥浆作胶 泥． 而没有找到石灰砂浆 作砌砖胶泥 ， 使砖砌体难 以作为建 筑物 的墙体使用 ， 影 响了 砖砌体在建筑中的广泛应用 。这就是砖石结构在我 国长期 来 一 直 发展 缓慢 的根 本 原 因 。 参 考 文 献 『 1 】 战 国时代 考 工记 匠人篇 上就规 定 夯土墙“ 墙厚三 尺 ， 崇三之 ” ， 以后历代相承 ， 直到 宋代 营造 法式 也规定 “ 筑 土 墙 之 制 ， 每 墙 厚 三 尺 则 高九 尺 ” 。 【 2 ] 梁思 成 ． 中 国建 筑 史[ M】 ．2 0 0 5 ， 5 ． [ 3 】 [ 后晋 ] 刘晌 旧唐 书 卷 1 7 2牛儒僧 列传， 卷 1 8 2高骈 列 传 ． [ 4 ] 黄定福． 宁波天宁寺塔[ J ] ． 文物建筑 ， 2 0 0 7 ， 1 2 ． 【 5 1 谢 和耐教授 J g e me t ． 台北 书局 ， 译． 南宋社会 生活史 眦1 ． 厶北 中国文化大学出版社 ， 1 9 8 2 ． f 6 】 浙江工业 大学材料所． 雷峰塔 塔砖粘 结材料 分析报告 【 R ] ， 2 0 0 1 ， 8 ． [ 7 】 陶存焕 ， 周 潮生． 明清钱塘 江海塘【 M 】 ． 中国水利 水电 出 版 社 ． 2 0 01 。 1 1 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m