为了赶在入冬前完工,他的建筑面积一再缩减,从上千平米缩减到五百平米,最后缩减为不足三百平米,实际上就是四面几堵墙,中间几根承重柱,能把那些无籽瓜秧全部包围进去就行,毕竟这才是他的初始目的。
烧砖的工序可以省去,可是建房子堆砌石头少不了粘合剂,曾凡还是需要烧制一些水泥,粘结水泥他也不需要太高强度,只要温度达到了,石灰石混合一些铁矿石,黏土一起煅烧,也能烧制出来。
烧窑曾凡已经有了充足的操作经验,先用小窑实验,找到正确的配比后,再建大窑正式煅烧,他需要的总量不多,也就不需要太多的时间。
刚烧制出来的水泥熟料是凝结的硬块,并不能直接使用,还需要粉碎成细粉才行,这也是个劳动密集的活儿。
好在可以借助免费的水力资源,曾凡用更坚硬的花岗岩做了一个石磨,可以二十四小时做工,把水泥熟料碾压成粉。
一番复杂的操作下来,时间又过去了两个多月,各种建筑用料基本备好,
曾凡选择的建房地址距离河边有两三百米远,地基范围又很大,难以借助水车的力量砸地基,反正他也没打算建高楼,挖下一米深的地基,自己做个碾子砸砸也行了。
他的力气比较大,做了一个二百公斤的石锁,砸地基也当作锻炼身体了,几条地基沟槽一天时间就砸了三遍,然后开始砌石头。
原先计划石头打地基,现在既然不缺石头,他就索性四面承重墙位置都用石头,木头只用在门窗和房顶,后续他还打算实验烧制一些玻璃,植物生长需要阳光,完全不见阳光肯定不行。
山谷里面冬天的雪很大,屋顶必须用尖顶,不容易积压太厚的雪,没有瓦片,他采用的是薄石片,花岗岩的石头掌握好技巧,很容易劈成薄片,层层叠叠压好用水泥固定,一样能起到防水的作用。
瓦片下面还有一层保温防潮的炭灰层,再下面是一层排列紧密的木板,木板下面才是他费劲力气弄上房的木柁和檩条,确保有足够的承载强度,即便是几米厚的雪堆积在房顶,也不会有问题。
房子初步建好后,就是烧制窗户用的玻璃,原先在部落里有过一些经验,只是不太成功。
现在有了钛金属熔炼的经验,尤其是微观感应能力增强到纳米级尺度,对温度的控制也与原先不可同日而语,他有信心烧制出纯净的玻璃。
玻璃的主要原材料石英砂,石灰石等等都不缺,唯一麻烦的是大块平板玻璃冷却成型有点难度,但也不是完全做不到,只需要做出一个表面足够平滑,又能耐高温的模具就行。
这样做出来的玻璃虽然没有后世的浮法玻璃那么平整,也足够他做窗户用了。
模具最好的材料是花岗岩,既有硬度又足够耐热,可是加工起来比较麻烦。
思考过后,曾凡先用木板做出模具,再用黏土翻模,制作了几组大小不同的陶坯,然后烧制成型,陶器也能耐高温,做玻璃模具也够用,更主要的是硬度较低,方便精细加工。
有了这些陶制模具,不仅可以做平板玻璃,也可以做其他的玻璃器皿。
烧制玻璃的主要原料是石英砂,化学成分就是二氧化硅,熔化温度在一千七百度以上,通常为了降低熔点,增加玻璃的性能,会加入石灰石,纯碱,氧化铝等其他金属氧化物作为辅料。
曾凡这里没有那么全的材料,就石灰石不缺乏,其他的辅料只能用铁矿石或者粉碎的花岗岩粉凑数了。
实验过几次,他发现增加辅料后,融化温度虽然有所降低,杂质却太多了,他又不能严格控制辅料中各种成分的配比,出来的玻璃反而没法看。
玻璃的主要成分是二氧化硅,硅原子和氧原子通过共价键连接,形成一个三维网络结构。这种网络结构中的每个硅原子与四个氧原子相连,每个氧原子与两个硅原子相连,形成了一个稳定的四面体。
这种结构即便在融化为液态也依然稳定,流动性很差,比曾凡先前实验的液态钛差很多,这也导致了其中混杂的杂质难以清除。
后来,曾凡索性只熔炼石英砂,不加任何助溶剂,直接加热到熔点一千七百度,提高二氧化硅的纯度再进行降温结晶,然后注入温度稍低的模具中,缓慢降温冷却成型。
这套工艺对温度控制要求比较高,工业化生产比较难,却更适合曾凡发挥特长。
先前熔炼钛铁矿石的经验,正好可以用上,他的感应能力控制高纯物质结晶生长更有把握。
二氧化硅尽管与钛金属差异很大,可是分子体积更大,尤其是与液态金属不同的网状共价键结构,可以形成很大的晶核体积,他可以清晰的感应到这种结构形状,玻璃器皿的体积很大,对他的能力提升似乎很有帮助。
刚开始曾凡仍然用小熔炉进行实验,模具就是一个最简单的凸透镜,能做出来就算成功。
与当初制作钛金属器具正好相反,二氧化硅的结晶颗粒越大越好,需要一个缓慢稳定的降温过程。
这个过程中,曾凡发现自己已经不是在制作玻璃,而是在制作人工水晶。
玻璃与水晶的主要成分相同,除了二氧化硅的含量外,最主要的差别就在于:玻璃内部都是凌乱的不规则结晶颗粒,水晶内部则是高度有序的晶体结构。
这样的差别也导致了二者的许多方面差距,水晶的透光率、折射率、硬度等性能都比玻璃更加优秀。
缓慢的降温过程,也意味着更加消耗时间。
通过感应二氧化硅晶体的生长过程,曾凡可以进一步磨练自己的微观感应能力。
经过几个小时的漫长等待,他的第一件水晶制品终于出炉了。
一个直径十厘米的放大镜,不需要打磨就是最佳形态,所有表面杂质都在高温中去除掉了,镜面晶莹剔透,也算一次成功。
有了经验后,曾凡又接连制作了几个水晶器皿,掌握了全部流程。
随后,开始批量的制作用于镶嵌在窗户上的平板水晶,熔炉的体积有限,不方便制作太大块。
眼瞅着冬天越来越近,曾凡也不能太讲究,统一的制作半米见方的形状,不算太大,也不算太小,够用就行了。
有了尺寸后,等待水晶冷却成型的时间也不能浪费,曾凡按照水晶的尺寸打造木质门窗。
又是十几天时间过去,房子的门窗终于全部安装上,过冬的准备也算基本完成了。
蛮荒世界没有日历,他也不知道真正的冬天什么时候到来,只要不连续的下雪,就还可以继续准备。
房子里面没来得及装修,除了那个蒸桑拿的小木屋,那十三株无籽瓜藤以外,也没什么东西。
无籽瓜藤每年都会冻死,第二年又重新生长,长到能结满七个瓜就停止生长,原先就是随便攀附附近的高大植株或者树木,今年因为曾凡特别关注,替它们搭了个架子,可以不需要到处攀附生长。
在这些无籽瓜占的地方之外,曾凡觉得可以用花岗岩铺一下地面,让房间内部看上去不那么简陋。
除了当作食物的无籽瓜以外,他过冬最重要的物资就是木炭,好在前段时间为了方便冶炼烧了一大批,继续烧制几窑也就差不多了。
冬天在屋子里不方便出门,曾凡觉得可以继续研究冶炼,同时还能帮助屋子里增加热量,比白白的烧炭取暖更加有意义。
冶炼离不开风箱,风箱动力需要水车,还要挖一条水渠才行,好在距离河边只有二百米,进水出水也不过四五百米,不讲究的话,也用不了太长时间。
气候由夏入秋,转眼又即将入冬,曾凡不知道在这个世界还要停留多久,他只好一边修炼,一边给自己找事情做。