090711 台江內海之旅 (1) － 古早的建材

台灣通史卷二十六工藝志

煆灰

灰有兩種：曰蠔灰，曰石灰。沿海之地多種牡蠣，臺人謂之蠔，取其房燒之，色白，用以堊牆造屋，而近山一帶，則掘石煆之，價較廉。

數百年前，還沒有水泥或便宜石灰的年代，台南地區很多蚵灰窯，就是為了生產蠔灰，也就是蚵灰。但隨著時代的演進，蚵灰窯紛紛被拆除，至目前尚稱完整的僅剩一座，就是「安平蚵灰窯」，但目前也已退役，轉型為文化館，見證早期蚵灰產業的時代。

　

(圖片係由安平蚵灰窯文化館解說摺頁上掃描而得)

上圖就是典型的蚵灰窯剖面示意圖。整個窯體是由磚造的，而如圖，下方有開口以便鼓風機將風送入，而上方也是鏤空的。操作時先在底部鋪上卵石，再鋪上燒蚵的燃料，包括茅草、杉木皮等，再依序放入煤碳、蚵殼，即如圖所示。全部放好之後，就關窯門，開始點火燒，這個時候很辛苦，據解說的大哥說，燒蚵時要一直顧著，注意火候，特別是下雨或颱風時，一定要確保下方的火是夠旺的，這樣才不怕雨淋進來。待燒製完成後，開窯取出蚵灰，再經過篩網篩選，即為成品。簡單的流程如下。

　

而下圖則是安平蚵灰窯文化館中的情形。左上是解說大哥正在為我們解說；而右上即上鼓風機，可惜和腳踏車的連結壞掉了，不然可以清楚看到是以人力踩腳踏車來帶動鼓風機的；左下即為窯體本身，可以看到底部有好幾道窯溝，風就是從那些溝被送進來的，另外也可以看到窯壁非常厚；右下，站在窯底往上拍，可以看到在窯頂上又建有一圈薄壁，且窯頂可供人行走，以便利工作。

　

但燒製石灰的方法，其實人類很早就知道了，即便是燒蚵殼得蚵灰的方法，也是很早就被實施了。就如出自「天工開物」的下兩圖，首先是鑿取蠣房，因為之前並沒像近代的牡蠣養殖法，所以是要到海邊的石頭上將牡蠣取下；再來就是以煤餅燒蠣房(牡蠣殼)而得蠣灰(蚵灰)，可能在宋代，技術還沒進步到用窯燒，所以圖上是直接露天燒的。

　

　

(上兩圖均翻拍自圖解天工開物 南海出版公司)

但是石灰或蚵灰的製作，為什要用燒的呢？學化工的我終於能派上用場了。

回答這個問題，就要先了解石灰石或蚵殼的成分，這兩者主要的成份都是碳酸鈣CaCO3，而碳酸鈣加熱後即可分為二氧化碳CO2，與生石灰(氧化鈣CaO)。前面所說火候的注意就在此階段的反應，如果溫度不到，反應不會發生，也就是碳酸鈣還是碳酸鈣；但溫度過高，雖然能發生反應，但氧化鈣會進行燒結，就是有點變成陶瓷，會讓後續粉碎成粉的階段很難進行。

而在應用時，生石灰(氧化鈣CaO)遇水則變成熟石灰(氫氧化鈣，Ca(OH)2)，而熟石灰應用在物體或建築後，碰到了空氣中的二氧化碳(CO2)又會變成碳酸鈣CaCO3，又變成原來堅硬的物質，想想看，鐘乳石的成成也是碳酸鈣，這麼硬的東西，所以會拿來做建材。

在建材應用中，最廣泛的就是「三合土」，其組成為一定比例的石灰、沙、泥、糯米漿、糖漿(或是天工開物寫的楊桃藤汁)，這樣的組成就有點像現在的水泥，是可以形成非常堅硬的結構的，不過有時還是會加上磚。除了這個，石灰還可以拿來粉刷牆壁，或加入桐油中，可以填補船板的縫隙，甚至造紙業的鹼洗等，應用範圍非常廣。

但是，也許有人會問，那石灰和水泥有什麼差別呢？以現代的水泥中最常用的「波特蘭水泥」為例，主要的成份是矽酸鈣，製造方法是以一定比例的石灰石（碳酸鈣）和黏土（矽酸鋁），混合置於窯中燒製而成，所以石灰可以說是水泥的原料。不過正如三合土以石灰混合泥、沙，在羅馬時期，建築師也是用石灰加矽土來達到相同的目的，可以說水泥的概念是很早就有的。

說到自己的本行，不免有點囉嗦，還是就此打住，希望不會讓大家覺的無趣囉。