探秘闽东古代科技文明之石灰窑:留得清白在人间

    “千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间。”这是明代杰出军事家、著名诗人于谦写下的流传至今的《石灰吟》。这首诗因反映了诗人廉洁正直的高尚情操而脍炙人口，同时也形象地展现了我国古代生产石灰的场景。在古时候的闽东，石灰是一种大量使用在建筑、造船、医学上的化学品，至今仍有利用海蛎壳烧制石灰的窑炉在生产，承载着一段远去的时光――
    石灰的主要成分是氧化钙，它的制造方法是用石灰石、贝壳等碳酸钙含量高的原料，经900～1100摄氏度高温燔烧而成。石灰也是人类最早应用的建筑材料之一，由于它强烈的吸湿性，大量地应用在建筑物表面、墙体等，起隔水防潮作用，许多著名的古代建筑上都有它白皙的身影;而它同时具有强碱性，有较强的灭杀病毒和虫害作用，因而也在医学上和农业上用作消毒剂。
    A 古蕉城石灰业兴盛
    据旧《宁德县志》载，唐朝开成年间(公元836年～公元840年)，从福宁府长溪县宁川与古田县东北各划出一部分置感德场，五代时唐长兴四年感德场(公元933年)升为宁德县。行政区划的升级，城区大规模的兴建使建筑用石灰需求剧增，于是燔烧石灰的产业相应兴办起来。
    与内陆地区石灰业的原料是从深山中开挖的石灰岩有所区别是，地处沿海的宁德，拥有大量获取方式更为便捷、成本更低廉的贝壳，其中主要是海蛎壳，它的成分与石灰岩同为碳酸钙，因此在古宁德蕉城烧制出来的石灰又称为壳灰。
    在古蕉城南门外(今市区南环路一带)，有一块靠近海滩的平地，为蕉城马氏族人的产业，故名“马厝坪”。马厝坪与内海相连，城东的三元桥溪与南门蝉辉桥溪在此汇合，流入东湖，交通便利。从南郊古溪出产的灰壳(多为牡蛎壳、蛤壳)，牡蛎(蛤)壳采收后，用小船运至马厝坪“壳埕下”，经过加工煅烧，成为生壳灰、熟壳灰等不同品类的石灰，是修造房屋庙宇的主要原料，也是农村稻田的肥料。每日运壳船只来往穿梭，马厝坪的石灰窑炉火焰腾空，燔烧制出成堆雪白的石灰，运进灰壳原料与运出成品石灰的官民车船往来相接，在新兴县城里，这一幕十分热闹壮观。
    B 女窖工说制灰工序
    如今，市区南环路，高楼大厦鳞次栉比，宽阔的街道车水马龙，数百年前的石灰窑早已消逝于时空的流转变迁之中。然而距此20余公里之外的蕉城区飞鸾镇碗窑村附近，仍有几处已关停的石灰窑旧址，上世纪的90年代，这些窑炉仍在生产。
    年届5旬的碗窑村村妇蔡丽花年轻时，曾经在石灰窑干过运料工。她告诉记者，这一带村民祖上基本上都来自闽南地区，村民们现在还能操一口熟练的闽南语。“那些石灰窑都是开在山坡旁的，找一个土坡挖进去十来米深，六七米宽，用砖头或者块石砌一个炉，上面做堆料池，再盖一个防雨棚，一个石灰窑就建好了，有的做得好一点的和做碗的瓷窖差不多。”蔡丽花指着屋后山坡百余米处的旧窖址介绍着，“拿料一般都是在大潮后，海边收完海蛎，剩下来的海蛎壳，等晒得比较干的再挑回来烧。”据她描述，烧制海蛎壳石灰的燃料最早用木炭，后来也开始用散煤。海蛎壳和煤炭装入石灰窑，先烧热大概半小时后，再加一次煤，再燔烧将近1小时后，可以看到炉膛中的海蛎壳已经基本灰化，经冷却后，卸出窑外，最后一道工序就是将粗灰倒上灰筛，筛去残壳渣，便得到洁白如雪，细腻如面粉的成品石灰。
    由于这种传统的露天式石灰窖，工艺原始粗放、耗能高、投入产出比率低，往往上百斤的海蛎壳、消耗大量煤炭才能烧制五十斤左右的石灰。更严重的是在生产过程中，不仅对环境造成污染，对生产人员的人身健康也造成严重损害。蔡丽花的丈夫几年前因肺癌去世，双手已经像砂纸一样粗糙，布满了被石灰粉尘腐蚀的伤痕，噪音也是沙哑的，不时停下来咳喘几声。如今这些石灰窑已经先后关停，不少窑基在山洪冲击下塌毁，已面目全非，甚至长起了荒草，只有残留在附近房屋的斑斑驳驳石灰渣，证明着这里曾有过的“清白”世界。
    C 史籍还原石灰应用
    关于这些石灰窑的记载，史志上不甚明了。记者参阅有关资料了解到，不同的石灰窑窑形有不同的预热、煅烧、冷却和卸灰方式，但有几点工艺原则是相同的：原料质量高，石灰质量好;燃料热值高，数量消耗少;石灰石粒度和煅烧时间成正比;生石灰活性度和煅烧时间，煅烧温度成反比。
    传统的石灰窖结构上是一种立式窑，生产存在很多缺点，如窑的利用系数低，仅在50%上下，耗能高，每生产1吨石灰用煤量在160公斤以上;由于普通窑炉绝大多数为上部开口或半开口结构，所以很难进行除尘，环境污染严重;加料和出灰几乎全靠人工直接操作，劳动强度大，严重损害了操作工的身体健康;质量不稳定，生、过烧、结瘤一般在30%以上，而且不能及时控制。
    明代宋应星所著《天工开物》中记载，石灰在建筑中的应用，“用以襄墓及贮水池则灰一分入河砂，黄土二分，用糯米、羊桃藤汁和匀，经筑坚固，永不隳坏，名曰三合土”;在石桥建筑史中记载，用糯米和牛血拌“三合土”砌筑石桥，凝固后与花岗石一样坚固。糯米汁拌“三合土”的建筑物非常坚硬，还有韧性，用铁镐刨时会迸发出火星，有的甚至要用火药才能炸开;古时在修筑城墙中，以条石为基，上筑夯土，外砌巨砖，用石灰作胶凝材料，在重要部位则用石灰加糯米汁灌浆，城垣上部用桐油和土拌和结顶，非常坚固，常用于修补假山石。至今在古建筑修缮中，仍在沿用将桐油或糯米汁拌和明矾与石灰制成的胶凝材料的作法，其粘结性极高，有的强度甚至超过了现代水泥砂浆配制而成的混凝土。