白灰面-草拌泥地坪——西头遗址新石器时代复合建筑材料科学研究

西头遗址位于陕西省咸阳市旬邑县,是一处包含了自新石器时代到明清时期丰富遗存的人类文化遗迹。在该遗址的上西头村和南头村发掘点中发现了许多新石器时代的窑洞式房址,且部分房址的地坪为“白灰面-草拌泥”复合建筑材料,保存较为完整。本文首先采用了体视显微镜、偏光显微镜、超景深显微镜和扫描电子显微镜(SEM)对“白灰面-草拌泥”地坪的结构进行了显微观察,为进一步解决样品的制作材料、制作工艺分析和技术原理等问题,又利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重差热分析仪(TGA-DSC)、能谱仪(EDS)等多种分析手段对“白灰面”、草拌泥以及“白灰面-草拌泥”交界面进行了成分的分析检测。研究结果表明:“白灰面”主要成分是二氧化硅和由料礓石烧制后经过碳酸化反应生成的碳酸钙;“白灰面”有三层,应是经过三次涂抹叠加而成,每层白灰面厚度都基本一致且均不超过1 mm;“白灰面”的基底是草拌泥,其中的秸秆纤维起加筋强化和抑制开裂作用;涂抹“白灰面”时,石灰水渗入草拌泥中而氢氧化钙发生碳酸化反应产生了碳酸钙,有助于草拌泥结构的稳定性和强度;“白灰面”和草拌泥两种建筑材料至今仍结合紧密,两者之间仅有10~20μm的间距,说明至少在新石器时代晚期中国先民已经广泛掌握了“白灰面-草拌泥”这种复合建筑材料及其施工工艺。该研究对于了解中国远古先民对于天然材料的认识、利用以及梳理传统建筑科技文明的发展脉络具有重要意义。

宁夏隆德周家嘴头遗址草拌泥初步分析

宁夏隆德周家嘴头新石器时代晚期遗址发现大量的草拌泥残块,应为重要的房屋地面和墙体建材。为深入研究草拌泥的特点、制作过程及使用情况,本文对其进行了植硅体分析。结果发现草拌泥中含有丰富的植硅体,能鉴定种属的有芦苇扇型、黍稃壳η型、粟稃壳Ω型以及粟叶哑铃型,表明周家嘴头先民有意识地将粟、黍的叶和稃壳掺杂进泥块中以加固建筑。这一发现对于复原新石器时代西北地区的草拌泥制作过程及房屋建筑技术具有重要意义。