第2831章 方案確定,攪拌機
「從一開始,陛下就沒有準備整座堤壩都用混凝土澆築。」
此話一出,眾人微微有些錯愕。
這話雖然只是一句陳述,但透露出了一個重要信息,那就是水泥和混凝土是皇帝授意下完成的,並且是提供了諸多重要的步驟,也預知了整個過程的艱難。
雖然他們對皇帝的生而知之之事兒已經習慣了,但此刻這麼一聽依舊是有些震撼的。
「整座大壩的主體部分依舊是採用改良後的三合土,底部、頂部的寬度、堤壩高度等等,這些都需要仔細勘查之後再確定。
我們按照工部的經驗來假設大壩長四百五十米、高四十米、頂部寬十五米、底部寬一百六十米,那麼總體合計一百五十八萬五千方,
總重兩百八十五萬三千噸,造價兩百九十三萬兩千兩百二十五萬兩。
主體大壩建成之後,外層防護我們就用混凝土,在主體大壩外層覆上一層厚一米的混凝土,按照上述的假設,可得出坡度長是八十米,
如此可計算出一米後的防護層是八十乘四百五十米乘一米,等於三萬六千方,迎水面和背水面合計七萬兩千方,
一方混凝土需要半噸水泥,折算下來需要三萬六千方的水泥,按照現在的產量需要三年半,但隨著技術的成熟和人才的培養,這個過程會壓縮到兩年。
如此龐大大大壩從選址、清理基座、主體完成等等,怎麼著也得兩三年時間了,足夠準備了。
水泥能不能方十年時間不好說,但用陶罐密封裝好,存放兩三年應該沒問題。
三萬六千方混凝土總重八萬六千四百噸,總造價十八萬兩。
總得算下來,整座堤壩重兩百九十四萬噸,加上其他損耗等總造價三百二十萬兩左右。
當然,如果有混凝土防護層,以及地底溝槽底座,最終大壩不能還要一百六十米厚,那麼耗材、造價都會比剛剛計算的少。」
「可這也只是解決了水泥產量少的問題呀!」
有大臣出聲了:「凝固時間呢?雖然我沒有幹活這種攪拌的活,但摻和了沙子、碎石的、水泥等東西,肯定是攪拌的越均勻越好,如此才不會出現中空。
這是極重的體力活,更別提還要送到數十米的地方去澆築。
一個勞力一天估摸著一兩方算是極限了,如此就得一萬八千人,人手倒是沒問題,但展不開呀呀。」
「這個問題我們有考慮!」
方以智笑道:「為了解決攪拌的問題,我們和工業研究院進行了聯合研究,做出了一個用兩天小型蒸汽機帶動翻轉的器械,
只要上料和出料來的及,一天百十來方不是問題。
再說了,這是慢慢凝固,又不是瞬間凝固了,只要上層接合處沒有凝固,那就能一直能澆灌,也都會是一個整體。」
說到這裡,方以智臉上滿是敬佩和感嘆之色。
攪拌機的原理很簡單,就是蒸汽機帶動一個大鐵罐子不斷的轉圈,內壁的葉片把砂石、水泥等物料到高處。
當物料被提升到一定高度後,在重力作用下自由墜落,砸在下面的物料上,如此周而復始,最終攪拌均勻。
很簡單,但能想到並且能應用,這就是神來之筆。
且這玩意對於有二十年工業基礎的工業研究院來說真的不算什麼。
「那乾濕問題呢?」
「我們之所以選擇在外層用混凝土做防護層、內層是改良三合土是基於兩者的特性,
混凝土的抗沖刷性遠大於改良三合土,但改良三合土的耐久性大於混凝土,
且三合土的抗凍能力差,北方這邊冬天雖然沒有東北那邊冷,但這種大規模的使用依舊是要小心的。
外層用混凝土擋住上游水流的不斷沖刷,內層的三合土也不會因為冬天極寒凍脆。
至於說乾濕問題,那就更不是問題了。
一是小心防護,避免乾濕交替出現太多次,這裡面方法很多,
二是替換,將乾裂的的地方人為清理掉,然後修補,
我們要明白一點,混凝土防護層的目的是抗沖刷的以及防止表面水流直接和內層的改良三合土接觸,
或者說給內部的三合土爭取徹底凝固的時間的以及避免三合體全部泡在水中。
我們不是要這座大壩能一直存在,而是儘可能的堅持更長的時間,三十年或者五十年。
以我們現在技術發展速度,五十年後可能會現在比現在更好的混凝土,無論是強度還是防滲透、乾濕等等,以及建造技術、效率等等。
到那個時候了,是將挖層防護重新做一邊還是整個堤壩都重新做一遍,都是輕而易舉的事兒。」
說到這裡,方以智看群臣,咧嘴笑了起來:「最關鍵的是成本,成本中最貴的是原材料的開採和運輸,
三十年後由蒸汽機帶動的各種器械都出來了,整個水泥的成本可能低至一兩銀子一噸,
到那個時候諸位剛剛暢想的蓋五六十米高的房子、修數米寬平整的官道、富商家中地面的平整、河道兩側的加固等等都可以輕易的使用了。」
呼……
眾人呼吸沉重了,眼中瞬間爆發出興奮的光芒。
全國所有的城池,九成九的城池中除了主幹道是磚石鋪就外,其他的街道、小街巷都是黃土夯實,晴天一身土,雨天一身泥。
這若是大街小巷都鋪上混凝土,那走起來該是何等的舒服?
再說說兩岸河堤,為什麼屢屢泛濫,不還是因為堤壩被沖毀了嗎?
若是將那些容易沖毀的堤壩弄成混凝土的,堤壩沖毀的機率就小,即便洪水翻過堤壩,那也比決堤要好太多太多了。
再例如蓋房子,城池內有限,那蓋高呢?太高不行,那七八層高呢?
同樣的一塊地,以前只能住一戶,現在能住七八戶,能節省多少地?城內該何等的繁華?
技術上沒問題的,各種數十米高的木質、磚砌的塔、閣等等數不勝數。
往小了說極大的改善生活環境,往大了說是利國利民,少死多少百姓。
此話一出,眾人微微有些錯愕。
這話雖然只是一句陳述,但透露出了一個重要信息,那就是水泥和混凝土是皇帝授意下完成的,並且是提供了諸多重要的步驟,也預知了整個過程的艱難。
雖然他們對皇帝的生而知之之事兒已經習慣了,但此刻這麼一聽依舊是有些震撼的。
「整座大壩的主體部分依舊是採用改良後的三合土,底部、頂部的寬度、堤壩高度等等,這些都需要仔細勘查之後再確定。
我們按照工部的經驗來假設大壩長四百五十米、高四十米、頂部寬十五米、底部寬一百六十米,那麼總體合計一百五十八萬五千方,
總重兩百八十五萬三千噸,造價兩百九十三萬兩千兩百二十五萬兩。
主體大壩建成之後,外層防護我們就用混凝土,在主體大壩外層覆上一層厚一米的混凝土,按照上述的假設,可得出坡度長是八十米,
如此可計算出一米後的防護層是八十乘四百五十米乘一米,等於三萬六千方,迎水面和背水面合計七萬兩千方,
一方混凝土需要半噸水泥,折算下來需要三萬六千方的水泥,按照現在的產量需要三年半,但隨著技術的成熟和人才的培養,這個過程會壓縮到兩年。
如此龐大大大壩從選址、清理基座、主體完成等等,怎麼著也得兩三年時間了,足夠準備了。
水泥能不能方十年時間不好說,但用陶罐密封裝好,存放兩三年應該沒問題。
三萬六千方混凝土總重八萬六千四百噸,總造價十八萬兩。
總得算下來,整座堤壩重兩百九十四萬噸,加上其他損耗等總造價三百二十萬兩左右。
當然,如果有混凝土防護層,以及地底溝槽底座,最終大壩不能還要一百六十米厚,那麼耗材、造價都會比剛剛計算的少。」
「可這也只是解決了水泥產量少的問題呀!」
有大臣出聲了:「凝固時間呢?雖然我沒有幹活這種攪拌的活,但摻和了沙子、碎石的、水泥等東西,肯定是攪拌的越均勻越好,如此才不會出現中空。
這是極重的體力活,更別提還要送到數十米的地方去澆築。
一個勞力一天估摸著一兩方算是極限了,如此就得一萬八千人,人手倒是沒問題,但展不開呀呀。」
「這個問題我們有考慮!」
方以智笑道:「為了解決攪拌的問題,我們和工業研究院進行了聯合研究,做出了一個用兩天小型蒸汽機帶動翻轉的器械,
只要上料和出料來的及,一天百十來方不是問題。
再說了,這是慢慢凝固,又不是瞬間凝固了,只要上層接合處沒有凝固,那就能一直能澆灌,也都會是一個整體。」
說到這裡,方以智臉上滿是敬佩和感嘆之色。
攪拌機的原理很簡單,就是蒸汽機帶動一個大鐵罐子不斷的轉圈,內壁的葉片把砂石、水泥等物料到高處。
當物料被提升到一定高度後,在重力作用下自由墜落,砸在下面的物料上,如此周而復始,最終攪拌均勻。
很簡單,但能想到並且能應用,這就是神來之筆。
且這玩意對於有二十年工業基礎的工業研究院來說真的不算什麼。
「那乾濕問題呢?」
「我們之所以選擇在外層用混凝土做防護層、內層是改良三合土是基於兩者的特性,
混凝土的抗沖刷性遠大於改良三合土,但改良三合土的耐久性大於混凝土,
且三合土的抗凍能力差,北方這邊冬天雖然沒有東北那邊冷,但這種大規模的使用依舊是要小心的。
外層用混凝土擋住上游水流的不斷沖刷,內層的三合土也不會因為冬天極寒凍脆。
至於說乾濕問題,那就更不是問題了。
一是小心防護,避免乾濕交替出現太多次,這裡面方法很多,
二是替換,將乾裂的的地方人為清理掉,然後修補,
我們要明白一點,混凝土防護層的目的是抗沖刷的以及防止表面水流直接和內層的改良三合土接觸,
或者說給內部的三合土爭取徹底凝固的時間的以及避免三合體全部泡在水中。
我們不是要這座大壩能一直存在,而是儘可能的堅持更長的時間,三十年或者五十年。
以我們現在技術發展速度,五十年後可能會現在比現在更好的混凝土,無論是強度還是防滲透、乾濕等等,以及建造技術、效率等等。
到那個時候了,是將挖層防護重新做一邊還是整個堤壩都重新做一遍,都是輕而易舉的事兒。」
說到這裡,方以智看群臣,咧嘴笑了起來:「最關鍵的是成本,成本中最貴的是原材料的開採和運輸,
三十年後由蒸汽機帶動的各種器械都出來了,整個水泥的成本可能低至一兩銀子一噸,
到那個時候諸位剛剛暢想的蓋五六十米高的房子、修數米寬平整的官道、富商家中地面的平整、河道兩側的加固等等都可以輕易的使用了。」
呼……
眾人呼吸沉重了,眼中瞬間爆發出興奮的光芒。
全國所有的城池,九成九的城池中除了主幹道是磚石鋪就外,其他的街道、小街巷都是黃土夯實,晴天一身土,雨天一身泥。
這若是大街小巷都鋪上混凝土,那走起來該是何等的舒服?
再說說兩岸河堤,為什麼屢屢泛濫,不還是因為堤壩被沖毀了嗎?
若是將那些容易沖毀的堤壩弄成混凝土的,堤壩沖毀的機率就小,即便洪水翻過堤壩,那也比決堤要好太多太多了。
再例如蓋房子,城池內有限,那蓋高呢?太高不行,那七八層高呢?
同樣的一塊地,以前只能住一戶,現在能住七八戶,能節省多少地?城內該何等的繁華?
技術上沒問題的,各種數十米高的木質、磚砌的塔、閣等等數不勝數。
往小了說極大的改善生活環境,往大了說是利國利民,少死多少百姓。