古建“添加劑”，丹宸永固的小秘密

　　紫禁城擁有世界上現存規模最大、保存最完整的木結構古代宮殿建築群，有古建築九千余間。這些古建築自明永樂十八年（1420年）建成至今，歷時已超過六百年。紫禁城古建築之所以穩固長久，除了建築本身良好的構造和古代工匠精湛的施工技藝之外，特殊的建築材料亦為重要原因。

　　大殿金磚“使灰鑽油”

　　紫禁城古建築在營建和修繕施工時，工匠都會在建築中摻入桐油、白礬、糯米、麻等，以提高建築的整體穩固性。

　　桐油是一種植物蛋白膠，具有很強的反應活性、乾燥性能及聚合性能。當桐油覆蓋在物體表面時，可以吸收空氣中的氧氣成分而産生表面膜，從而使覆蓋物得到保護。不僅如此，桐油滲入木材內部後，能阻止菌蟲生長繁殖，可起到防腐作用。同時，桐油易於在泥灰類粘接材料表面發生包裹作用，並填充顆粒間的空隙，使水分更容易散失，起到防潮防滲作用。

　　桐油在紫禁城古建築的施工中得到了充分應用。紫禁城的金磚墁地就用上了桐油。金磚屬於土質方磚的一種，産地是蘇州城北的陸慕鎮余窯村。這個地方的土源於陽澄湖底的泥，土質細膩、含膠狀體豐富、可塑性強，加工製作的磚顆粒細膩，質地緻密堅硬，表面光滑如鏡，造價昂貴，因而民間稱其為“金磚”。

　　紫禁城古建築內的地面鋪墁金磚時，有一道“使灰鑽油”的工序，在鋪墁完的金磚面層上分三次澆築桐油，第一次在幹透的地面上刷生桐油1到2遍，第二次用麻絲搓1到2遍灰油，第三次刷1到2遍光油。其中，灰油由生桐油、土籽灰、樟丹按重量比100：7：4混合熬製形成，具有乾燥快、防潮好、防水性強等特點，可起到膠結磚灰的作用；光油由生桐油、蘇子油、土籽按重量比100：20：3混合熬製而成，不僅具有較高的強度、韌性、耐水和耐磨性能，而且表面光亮，因而用於罩面油。澆築桐油的金磚地面堅固密實，歷經數百年光亮如新。

太和殿內的金磚地面

太和殿臺基

　　石材鋪墁 白礬“溜縫”

　　白礬別名明礬、礬石、羽涅等，由硫酸鋁鉀類礦物明礬石加工提煉而成。白礬溶于水後可生成氫氧化鋁等膠狀沉澱物，具有一定的膠凝功能。古代工匠在紫禁城營建過程中巧妙地摻入了白礬，增強了建築的穩定性和耐久性。

　　紫禁城古建築的臺基、欄板、禦路等石作工程多用漢白玉石材，其鋪墁所用灰漿常含有白礬。清雍正十二年（1734年）由工部刊行的《工程做法》卷五十二中規定，漢白玉、青白石等石材鋪墁時，石材與基層接縫處灌漿的灰漿材料為“寬一尺長一丈（石材）用白灰（生石灰）六十斤、江米（糯米）三合、白礬六兩”，此處“合”為體積單位，為一升的十分之一。

　　摻入白礬的灰漿材料不僅使石材與基層牢固結合，還有防水效果。另外，紫禁城古建築石材加固修繕中，部分鬆動的石材採用鐵件拉接時，一般也需要用白礬水灌入石材與鐵件之間的縫隙中。當水分揮發後，白礬變成硬質結晶體，可以將鐵件固定在石材中。

　　紫禁城后妃居住的寢宮多有裱糊裝飾，工匠會在室內墻體和天花板位置安裝木龍骨，在其表面粘糊防護材料，如錦緞、紗、絹、紙張等，既保暖防塵，又能起到華麗的裝飾效果。而紫禁城古建築室內裱糊所用的漿糊，則是由麵粉放入水中煮，並摻入白礬、蠟、川椒、白芨等材料混合而成。

　　我國古代的裝裱工程相關文獻中多載有摻入白礬的做法，如元代《秘書監志》卷六記載，宮廷裱糊原料的配方中有“白芨、黃蠟、明膠、白礬、藜蘆、皂角、茅香各一錢”。現代科學研究表明：適量的白礬形成膠體後，可促進澱粉沉澱，避免裱糊的接縫開裂，還可産生吸水、乾燥、防腐、抑菌等效果。

　　糯米灌漿 加固地基

故宮古建築地基

　　糯米又稱江米，主要成分為澱粉，黏度較高。明代科學家宋應星所著《天工開物》之《燔石·第十一》載有：“用以襄墓及貯水池，則灰一分，入河沙、黃土二分，用糯粳米、羊桃藤汁和勻，輕築堅固，永不隳壞，名曰三合土。”即在砌築墓地、蓄水池等地下建築時，用石灰、沙子、黃土按 1：2：2 混合，再摻入糯米、獼猴桃汁拌勻，即可建造出牢固不壞的建築。研究表明：摻入糯米的古建灰漿具有強度大、韌性好、防滲性好、防腐性好等優點。

　　故宮古建中是否含有糯米成分？日本學者武田壽一所著《建築物隔震、防震與控振》中有這麼一段關於故宮古建築地基成分的描述：“1975年開始的三年中，在建造設備管道工程時，以紫禁城中心向下約5到6米的地方挖出一種稍黏有氣味的物質。研究結果表明似乎是煮過的糯米和石灰的混合物。”這段話可反映故宮古建築地基中確有糯米成分。古建專家劉大可先生所著《中國古建築瓦石營法》中，載有古建基礎中灌江米汁（糯米漿）的做法，即把煮好的江米汁摻上水和白礬，潑灑在打好的灰土上。其中，江米和白礬的用量為：每平方丈（10.24平方米）用江米225克、白礬18.75克。

　　上世紀末，在故宮古建築維修工程中，曾發現幾處元、明時期遺留下來的舊房基礎，做法與宋《營造法式》規定相倣，基礎中不僅含有石灰，而且還有白色米粒，且見風變硬，表面泛有一層白霜，基礎抗壓強度猶如現行標準磚。

　　儘管沒有證據證明白色米粒即為糯米，但可以説明稻米類植物的黏性已被古人利用加固地基。近年有研究人員對故宮內慈寧花園、長春宮怡情書史、養心殿燕喜堂三處位置的建築灰漿進行取樣分析，發現了其中有糯米的成分，可説明紫禁城建築工程中運用了糯米材料。

　　堅韌麻絲 地仗“鋼筋”

古建油飾工藝中使麻

　　麻是在麻類植物中取得的纖維，具有不易拉斷、對酸鹼不敏感、抗黴菌性能好等優點，在我國古建築工程中得到較為廣泛的應用。紫禁城古建築墻體抹灰層中含有麻，可防止抹灰層脫落；屋頂泥背層（石灰、黃土的混合物，覆蓋在屋面板上，防止漏雨）中含有麻，有利於石灰與黃土的粘接；油飾彩畫的地仗層中含有麻，可防止地仗層開裂。

　　在古建築門窗、立柱、屋檐等木構件表面的地仗層施工中，麻被普遍使用。所謂地仗層，即古建築油飾彩畫的墊層，由包括麻在內的多種材料混合調製而成，覆蓋在木構件表面。這種混合材料便於與彩畫顏料結合，且不會與顏料層發生任何化學反應。

　　麻在地仗層中的作用，猶如混凝土中的鋼筋作用一樣，非常重要。施工人員在使麻前，將麻絲梳理齊整、去掉雜質，分段裁剪，再用兩根竹竿將麻挑起、抖松，使之成為整齊的卷狀，如同棉花。這樣做主要目的是減少麻料的雜質，保證麻料與灰漿的粘接效果。

　　在地仗層施工中，“使麻”為中間道工序，主要作用是拉結周邊的灰漿，防止脫落或開裂。使麻時，施工人員分六步進行操作：首先在立柱表面刷粘麻漿（由豬血、桐油、白麵等材料混合而成），以保證麻絲粘接緊實；第二步用手把彈好的麻絲均勻粘在漿上，然後用軋子不斷壓麻，使漿液透出麻絲表面，以利於麻與粘麻漿擠壓牢固；第三步對未浸泡透的麻絲重新蘸粘麻漿，再進行壓實；第四步用軋子尖端將麻局部翻起，擠出多餘的漿；第五步對窩角、疙瘩、虛漏等處進行找補；第六步在幹固之後，用砂石打磨表面，磨出麻絨，更利於麻與後續灰漿的粘接。使麻後的地仗層牢固可靠，不易開裂。

　　這些“添加劑”都是日常生活中的常見材料，古代工匠巧妙地將它們運用於紫禁城的營建和修繕工程中，為丹宸永固做出一份貢獻。（作者：周乾 故宮博物院）