中国从什么时候开始有水泥的？ [

中国的水泥可以追溯到公元前5000－3000年的新石器时代的仰韶文化时期，就有人用“白灰面”涂抹山洞、地穴的地面和四壁，使其变得光滑和坚硬。“白灰面”因呈白色粉末状而得名，它由天然姜石磨细而成。姜石是一种二氧化硅较高的石灰石块，常夹在黄土中，是黄土中的钙质结核。“白灰面”是至今被发现的中国古代最早的建树胶凝材料。
黄泥浆
公元前16世纪的商代，地穴建筑迅速向木结构建筑发展此时除继续用“白灰面”抹地以外，开始采用黄泥浆砌筑土坯墙。在公元前403－221年的战国时代，出现用草拌黄泥浆筑墙，还用它在土墙上衬砌墙面砖。在中国建筑史上，“白灰面”很早就被淘汰，而黄泥浆和草拌黄泥浆作为胶凝材料则一直沿用到近代社会。
石灰
公元前7世纪的周朝出现了石灰，周朝的石灰是用大蛤的外壳烧制而成。蛤壳主要成分是碳酸钙，它将煅烧到碳酸气全部逸出即成石灰。《左传》中有记载：“成公二年（公元前635年）八月宋文公卒，始厚葬用蜃灰”。蜃灰就是用蛤壳烧制而成的石灰材料，在周朝就已发现他具有良好的吸湿防潮性能和胶凝性能。在崇尚厚葬的古代，在墓葬中将蜃灰作为胶凝材料来修筑陵墓等。在明代《天工开物》一书中有“烧砺房法的图示”，这说明蜃灰的生产和使用，自周朝开始到明代仍未失传，在中国历史上流传了很长的时间。
到秦汉时代，除木结构建筑外，砖石结构建筑占重要地位。
砖石结构需要用优良性能的胶凝材料进行砌筑，这就促使石灰制造业迅速发展，纷纷采用各地都能采集到的石灰石烧制石灰，石灰生产点应运而生。那时，石灰的使用方法是先将石灰与水混合制成石灰浆体，然后用浆体砌筑条石、砖墙和砖石拱券以及粉刷墙面。在汉代，石灰的应用已很普遍，采用石灰砌筑的砖石结构能建造多层楼阁。
中国的万里长城修筑于公元前7世纪至公元17世纪，先后有20多个朝代主持或参与建造。秦、汉、明三个朝代修筑最长，在总长5万公里的长城中修筑了5000余公里。在这三个朝代，石灰胶凝材料已经发展到较高水平，大量用于修建长城。所以，长城的许多地段，后人发现它是用石灰砌筑而成的。
明代《天工开物》一书中，详细记载了石灰的生产方法。清代《营造法原》一书中，则记载了石灰烧制工艺与石灰性能之间的关系。这些记载说明我国到明、清时代已积累了较为丰富的石灰生产和使用知识。
三合土
在公元5世纪的中国南北朝时代，出现一种名叫“三合土”的建筑材料，它由石灰、黏土和细砂所组成。到明代，有石灰、陶粉和碎石组成的“三合土”。在清代，除石灰、黏土和细砂组成的“三合土”外，还有石灰、炉渣和砂子组成的“三合土”。清代《宫式石桥做法》一书中对“三合土”的配备作了说明：“灰土即石灰与黄土之混合，或谓三合土”；“灰土按四六掺合，石灰四成，黄土六成”。以现代人眼光看，“三合土”也就是以石灰与黄土或其他火山灰质材料作为胶凝材料，以细砂、碎石后炉渣作为填料的混凝土。“三合土”与罗马的三组分砂浆，即“罗马砂浆”有许多类似之处。
“三合土”自问世后一般用作地面、屋面、房基和地面垫层。“三合土”经夯实后不仅具有较高的强度，还有较好的防水性，在清代还将他用于夯筑水坝。
在欧洲大陆采用“罗马砂浆”的时候，遥远的东方古国――中国也在采用类似“罗马砂浆”的“三合土”，这是一个很有趣的历史巧合。
石灰掺有机物的胶凝材料
中国古代建筑胶凝材料发展中一个鲜明的特点是采用石灰掺有机物的胶凝材料，如“石灰－糯米”，“石灰－桐油”，“石灰－血料”，“石灰－白芨”，以及“石灰－糯米－明矾”等。另外，在使用“三合土”时，掺入糯米和血料等有机物。
据民间传说，秦代修筑长城中，采用糯米汁砌筑砖石。考古发现，南北朝时期的河南邓县的画像砖墙是用含有淀粉的胶凝材料衬砌；河南登封县的少林寺，北宋宣和二年、明代弘治十二年和嘉靖四十年等不同时代的塔，在建造时都采用了掺有淀粉的石灰作胶凝材料。《宋会要》记载，公元1170年南宋乾道六年修筑和州城，“其城壁表里各用砖灰五层包砌，糯米粥调灰辅砌城面兼楼橹，委皆雄壮，经久坚固。”明代修筑的南京城是世界上最大的砖石城垣，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。采用桐油或糯米汁拌和明矾与石灰制成的胶凝材料，其粘结性非常好，常用于修补假山石，至今在古建筑修缮中仍在沿用。
用有机物拌和“三合土”作建筑物的工法，在史料中屡有所见。明代《天工开物》一书中记载：“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”。在中国建筑史上看到，清康熙乾隆年间，北京卢沟桥南北岸，用糯米汁拌“三合土”建筑河堤数里，使北京南郊从此免去水患之害。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。
中国历史悠久，在人类文明创造过程中有过辉煌成就，作出过重要贡献。英国著名科学家史学家李约瑟在《中国科学技术史》一书中写道：“在公元3世纪到13世纪之间，中国保持这西方国家所望尘莫及的科学知识水平”；“中国的那些发明和发现远远超过同时代的欧洲，特别是杂15世纪之前更是如此”。中国古代建筑胶凝材料发展的过程是，从“白灰面”和黄泥浆起步，发展到石灰和“三合土”，进而发展到石灰掺有机物的胶凝材料。从这段历史进程可以得出与科学史学家李约瑟相似的结论，中国古代建筑胶凝材料有过自己辉煌的历史，在与西方古代建筑胶凝材料基本同步发展的过程中，由于广泛采用石灰与有机物相结合的胶凝材料而显得略高一筹
1889年河北唐山开平煤矿附近设立的用立窑生产的唐山“细绵土”厂。1906年在该厂的基础上建立了启新洋灰公司，水泥这个名词在中国得以流行以广泛运用。

现代水泥的发明有一个渐进的过程，并不是一蹴而就的。

水硬性石灰
18世纪中叶，英国航海业已较发达，但船只触礁和撞滩等海难事故频繁发生。为避免海难事故，采用灯塔进行导航。当时英国建造灯塔的材料有两种：木材和“罗马砂浆”。然而，木材易燃，遇海水易腐烂；“罗马砂浆”虽然有一定耐水性能，但尚经不住海水的腐蚀和冲刷。由于材料在海水中不耐久，所以灯塔经常损坏，船只无法安全航行，迅速发展的航运业遇到重大障碍。为解决航运安全问题，寻找抗海水侵蚀材料和建造耐久的灯塔成为18世纪50年代英国经济发展中的当务之急。对此，英国国会不惜重金，礼聘人才。被尊称为英国土木之父的工程师史密顿（J. Smeaton）应聘承担建设灯塔的任务。
1756年，史密顿在建造灯塔的过程中，研究了“石灰－火山灰－砂子”三组分砂浆中不同石灰石对砂浆性能的影响，发现含有黏土的石灰石，经煅烧和细磨处理后，加水制成的砂浆能慢慢硬化，在海水中的强度较“罗马砂浆”高很多，能耐海水的冲刷。史密顿使用新发现的砂浆建造了举世闻名的普利茅斯港的漩岩（Eddystone）大灯塔。
用含黏土、石灰石制成的石灰被成为水硬性石灰。史密顿的这一发现是水泥发明过程中知识积累的一大飞跃，不仅对英国航海业做出了贡献，也对“波特兰水泥”的发明起到了重要作用。然而，史密顿研究成功的水硬性石灰，并未获得广泛应用，当时大量使用的仍是石灰、火山灰和砂子组成的“罗马砂浆”。
罗马水泥
1796年，英国人派克（J. Parker）将称为Sepa Tria的黏土质石灰岩，磨细后制成料球，在高于烧石灰的温度下煅烧，然后进行磨细制成水泥。派克称这种水泥为“罗马水泥”（Roman Cement），并取得了该水泥的专利权。“罗马水泥”凝结较快，可用于与水接触的工程，在英国曾得到广泛应用，一直沿用到被“波特兰水泥”所取代。
差不多在“罗马水泥”生产的同时期，法国人采用Boulogne地区的化学成分接近现代水泥成分的泥灰岩也制造出水泥。这种与现代恚怒化学成分接近的天然泥灰岩称为水泥灰岩，用此灰岩制成的水泥则称为天然水泥。美国人用Rosendale和Louisville地区的水泥灰岩也制成了天然水泥。在19世纪80年代及以后的很长一段时间里，天然水泥在美国得到广泛应用，在建筑业中曾占很重要的地位。
英国水泥
英国人福斯特（J. Foster）是一位致力于水泥的研究者。他将两份重量白垩和一份重量黏土混合后加水湿磨成泥浆，送入料槽进行沉淀，置沉淀物于大气中干燥，然后放入石灰窑中煅烧，温度以料子中碳酸气完全挥发为准，烧成产品呈浅黄色，冷却后细磨成水泥。福斯特称该水泥为“英国水泥”（British Cement），于1822年10月22日获得英国第4679号专利。
“英国水泥”由于煅烧温度较低，其质量明显不及“罗马水泥”，所以售价较低，销售量不大。这种水泥虽然未能被大量推广，但其制造方法已是近代水泥制造的雏型，是水泥知识积累中的又一次重大飞跃。福斯特在现代水泥的发明过程中也是有贡献的。
波特兰水（硅酸盐水泥）
1824年10月21日，英国利兹（Leeds）城的泥水匠阿斯谱丁（J. Aspdin）获得英国第5022号的“波特兰水泥”专利证书，从而一举成为流芳百世的水泥发明人。
他的专利证书上叙述的“波特兰水泥”制造方法是：“把石灰石捣成细粉，配合一定量的黏土，掺水后以人工或机械搅和均匀成泥浆。置泥浆于盘上，加热干燥。将干料打击成块，然后装入石灰窑煅烧，烧至石灰石内碳酸气完全逸出。煅烧后的烧块在将其冷却和打碎磨细，制成水泥。使用水泥时加入少量水分，拌和成适当稠度的砂浆，可应用于各种不同的工作场合。”
该水泥水化硬化后的颜色类似英国波特兰地区建筑用石料的颜色，所以被称为“波特兰水泥”。
阿斯谱丁在英国的Wakefield建设了第一个波特兰水泥厂。后来，他的儿子在英国的Grateshead又建设一个厂，1856年在德国再建设一个厂，并在那里度过了他的晚年。
阿斯谱丁父子长期对“波特兰水泥”生产方法保密，采取了各种保密措施：在工厂周围建筑高墙，未经他们父子许可，任何人不得进入工厂；工人不准到自己工作岗位以外的地段走动；为制造假象，经常用盘子盛着硫酸铜或其他粉料，在装窑时将其撒在干料上。
阿斯谱丁专利证书上所叙述的“波特兰水泥”制造方法，与福斯特的“英国水泥”并无根本差别，煅烧温度都是以物料中碳酸气完全挥发为准。根据水泥生产一般常识，在该温度条件下制成的“波特兰水泥”，其质量不可能优于“英国水泥”。然而在市场上“波特兰水泥”的竞争力大于“英国水泥”。1838年重建泰晤士河隧道工程时，“波特兰水泥”价格比“英国水泥”要高很多，但业主还是选用了“波特兰水泥”。很明显，阿斯谱丁出于保密原因在专利证书上并未把“波特兰水泥”生产技术都写出来，他实际掌握的水泥生产知识比专利证书上表明的要多。阿斯谱丁在工程生产中一定采用过较高煅烧温度，否则水泥硬化后不会具有波特兰地区石料那样的颜色，其产品也不可能有那样高的竞争力。
不过，根据专利证书所载内容和有关资料，阿斯谱丁未能掌握“波特兰水泥”确切的烧成温度和正确的原料配比。因此他的工厂生产出的产品质量很不稳定，甚至造成有些建筑物因水泥质量问题而倒塌。
在英国，与阿斯谱丁同一时代的另一位水泥研究天才是强生（I. C. Johnson）。他是英国天鹅谷怀特公司经理，专门“罗马水泥”和“英国水泥”。1845年，强生在实验中一次偶然的机会发现，煅烧到含有一定数量玻璃体的水泥烧块，经磨细后具有非常好的水硬性。另外还发现，在烧成物中含有石灰会使水泥硬化后开裂。根据这些意外的发现，强生确定了水泥制造的两个基本条件：第一是烧窑的温度必须高到足以使烧块含一定量玻璃体并呈黑绿色；第二是原料比例必须正确而固定，烧成物内部不能含过量石灰，水泥硬化后不能开裂。这些条件确保了“波特兰水泥”质量，解决了阿斯谱丁无法解决的质量不稳定问题。从此，现代水泥生产的基本参数已被发现。
1909年，强生98岁高龄时，向英国政府提出申诉，说他于1845年制成的水泥才是真正的“波特兰水泥”，阿斯谱丁并未做出质量稳定的水泥，不能称他为“波特兰水泥”的发明者。然而，英国政府没有同意强生的申诉，仍旧维持阿斯谱丁具有“波特兰水泥”专利权的决定。英国和德国的同行们对强生的工作有很高评价，认为他对“波特兰水泥”的发明做出了不可磨灭的重要贡献。
18世纪的欧洲发生了人类历史上第一次工业革命，推动了西方各国社会经济的迅猛向前，建筑胶凝材料的发展步伐也随之加快。西方国家在“罗马砂浆”的基础上，1756年发现水硬性石灰；1796年发明“罗马水泥”以及类似的天然水泥；1822年出现“英国水泥”；1824年英国政府发布第一个“波特兰水泥”专利。当代建筑“粮食”――“波特兰水泥”（硅酸盐水泥）就这样在西方徐徐诞生，同时踏上了不断改进的征途。 中国使用水泥石在19世纪末期

从古代家具探究人体工程学的起源 --黄莉华（南昌大学艺术与设计学院 330027） 摘要：目前，人们普遍认为人体工程学最早是由泰罗提出来的。实际上早在古代，人类制造的许多产品就体现出了现代的人体工程学的思想。本文详细分析了人体工程学在古代家具设计中的运用。由此可见，人体工程学应起源于古代，并随着时间的推移而不断的完善发展，为现代人体工程学的系统提出奠定了基础。 关键词：人体工程学；起源；古代家具； 1 前言 人体工程学（Ergonomics）是40年代后期发展起来的一门技术科学。Ergonomics一词在1857年有波兰教授雅斯特莱鲍夫斯基提出的，它来源于希腊文。[4]在20世纪初，英国泰罗设计了一套研究工人操作的方法。研究怎样操作才能省力，高效，并订出相应的操作制度，人称泰罗制，这是人体工程学的始祖。现代，人体工程学在设计过程中已成为设计师自觉考虑的一个重要因素。尽管人体工程学在100多年前作为一门科学被系统提出，人们也普遍认同此为人体工程学的起源。实际上早在数千年前，人类制造出来的物品如家具，劳动工具等已经反映出了人体工程学的运用。设计在线.中国 2 从古代家具探究人体工程学的起源： 2．1 人体工程学源于古代设计在线.中国 人是一种爱幻想，善变，情感丰富而又敏感脆弱的动物。所以希望生活的人造环境让人感到舒适，充满温情。设计可以帮人实现梦想。[3]原始社会的设计，就像人类所有的发明创造一样，总是抱着改天换地，方便生活的目的产生的。每一件物品，每一个造物的过程，都在无意的探询人类之根本。人们创造物品的同时，也在自发的追求着使用产品时的舒服，安全等，考虑人的不同要求。根据国际人机工程学会的定义，人体工程学研究人在某种工作环境中的解剖学，生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中，家庭生活中和休假是怎样同意考虑工作效率，人的健康，安全和舒适等问题的学科。人体测量学，生理解剖学及心理学等现代人体工程学的内容在古代的器物中同样得到了体现。研究人体工程学的目的是使人在使用产品时获得高效，舒服，安全，健康的感受。以下就以古代家具的起源，发展为例来说明人体工程学的起源早在泰罗制出现以前就开始了。 2．2古代家具设计中人体工程学运用： （1）古代家具中人体测量学的体现： 设计在线.中国 人体测量学是一门新兴的科学，同时又具有古老的渊源。早在公元前一世纪罗马建筑师Vitruvian就已从建筑学的角度对人体尺度作了全面的论述，他从人体各部位的关系中，发现人体基本上以肚脐为中心。人体测量学是通过测量人体各部位尺寸来确定个人之间在人体尺寸上的差别的一门科学。测量出来的尺寸可以作为满足人需求的产品设计的尺寸参考。古代家具设计虽没有像现代一样科学系统自觉的运用人体测量学的功能，但某些方面仍可以认定为人体测量学的运用。战国时期家居习俗为“席地而坐”，即“跽坐”，跽坐时两膝着地，以臀部靠住脚跟，上身挺直，以示庄重，所以人们的视线和身体所及的高度以及器物的装饰面都决定了漆案，漆几等家具为低型家具。漆案，漆几的比例尺度是比较科学合理的。如案面高度多在10厘米~20厘米之间。漆几的高度一般在30厘米~40厘米之间，可适宜于人们“隐几而坐”。[1]马王堆汉墓漆器家具功能设计特点是按照当时人的起居习惯合理设计。如3号活动几矮足只有 16厘米，高度适宜于“隐几而卧”。其实用尺寸是经过计算而设计的。食案仅有2厘米高的短足，便于人们托盘送食利于放置，案面四沿还有2.3厘米高起的拦水线，防止食物汤水外溢。产品尺寸功能设计符合人们的使用要求。 （2）古代家具中生理解剖学的体现： 人体的生理结构包括神经系统，运动系统等八大系统。研究人体系统组成部分的生理功能的最佳发挥及舒适尺度并将其运用到产品中，可以使人体自身从生理上获得舒适的感受。古代的器具中制造中很多考虑了人体运动系统和人体力学，力求人们能够减少疲劳，消耗更小的体力。尽管并不是自觉系统的形成一套体系，但很多器具如家具等已出现了此方面的端倪。公元前6实际的希腊家具与同时期的埃及家具一样，都来用严格的长方形结构，同样具有狮爪或牛蹄的腿。平直的椅背，椅坐等。到公元前5世纪希腊家具开始呈现出新的造型趋向。这时的坐椅