朱高燧大声说道。
营造署左右侍郎吴应箕、夏坚与一众郎中、主事等官员齐齐行礼道:“陛下英明,臣等遵旨!”
“刚才吴卿说了两种防锈方案,他已经说了一种,夏卿你来说说第二种方案。”
随后,朱高燧目光投向营造署右侍郎夏坚,决定给后者一个表现的机会,当即朗声道。
“臣遵旨。”
营造署右侍郎夏坚躬身出列,行礼道:“禀陛下,第二种方案乃是使用耐候钢制作桥梁构件,此乃臣等拟定的备选方案。”
朱高燧知道“耐候钢”是含有“铜铬”的钢材,这种钢材还是之前修建天策河跨河大桥时圣明工匠在他的指点下发明出来的。
这种钢材表面会自然形成一层致密的锈层,能够阻止内部钢材继续生锈,不需要刷漆,维护成本极低。
在原来的明朝两百多年的历史上,通过《天工开物》与《物料则例》就能知道大明的铜器制造技艺已臻化境,但对于“铬”这种金属,尚处于“只见其矿,不识其金”的阶段。
在原历史上,大明工匠们其实见过含铬的矿物,但并非用来炼金,而是用来着色。
御窑厂烧制瓷器或宫廷画师调制颜料时,会用到一种名为“红矾石”或“赭石”类的矿物,即“铬铅矿”。
它能烧出极为鲜艳的黄色或红色,如着名的“铅铬黄”。
过去的大明工匠们只知道这石头能染色,从未想到将其从矿石中提炼出来,与铜熔铸成合金。
在当时的五行炼金术(化学认知)里,还没人意识到这是一种可以强化金属的“骨架”元素。
然而,在朱高燧缔造的圣洲大明,不仅有工科学宫,还有专门研究化学的研究所与官厂。
再加上圣明已经迈入蒸汽时代,高炉煤炭燃烧的温度完全可以把铬给融化掉。
“臣等不敢欺瞒陛下,这种方案也有不足之处。”
夏坚恭声道:“其一,初期材料成本高,耐候钢的造价比普通钢铁高出约十分之二,会增加初期的施工成本。”
“其二,技术门槛高,炼制耐候钢需要复杂的工艺,营造署与工部下辖的各个钢铁厂就算全部开工,也很难在短期内炼制出大量符合要求的耐候钢。”
“其三,原料稀缺,含有铜铬的矿石圣洲储量有限,且开采难度较大,难以满足大量桥梁的建设需求。”
“因此,用耐候钢的方案只能作为备选。”
夏坚总结道:“陛下,臣等经过反复商议,更倾向于第一种方案与第二种方案相结合。”
“前期集中力量制造耐候钢,对于上都至北都段那些重要的、跨度大的跨河大桥,采用耐候钢,确保大桥使用寿命,降低后期维护成本。对于那些跨度较小、重要性较低的桥梁,采用复合油漆涂层体系,兼顾成本与防锈效果。”
普通钢材不做防腐,一般三五年好一点七八年即烂穿,若做涂装防腐,需十年一大修,维护劳民伤财,总寿数虽然也能达几十年,但花费远超耐候钢。
耐候钢的造价略高于普通钢,但免涂装、免维护,算上全寿命周期的维护费用,反而是最省钱的。
若将此钢用于大气环境良好之处如内陆干燥地带,任其风吹日晒,表面锈层稳定后,其设计寿命可达一百年至一百二十年。
当稳定锈层形成后,腐蚀速率极慢,几乎不再侵蚀内部基体。
比如后世华夏西镇高速的泾洋河特大桥,设计时便定下了一百年的使用年限,且到期后钢板尚可回收,实乃利国利民之策。
朱高燧听到这里,朗声说道:“朕会在营造署下设‘桥工局’,专门负责跨河大桥的后期维护事宜。”
据他所知,大型钢桥的维护成本非常高,甚至可能超过建造成本。
根据后世的统计,大型钢桥在寿命的前十五年,维护费用可能占建造成本的百分之十八,而在后十五年维护费用会飙升至百分之四十二,桥越老维护成本越高。
因此,设立桥工局专门负责每年的除锈、涂漆、检修工作,将跨河大桥维护视为与皇粮国税同等重要的常项开支,定期对大桥进行检修、维护,及时更换锈蚀的构件,确保大桥的稳固性与使用寿命是必不可少的!
“陛下英明!”
殿内众臣再次齐声说道。
营造署的官员们都很振奋,他们庆幸遇到了一个懂技术的皇帝,否则桥梁后期因为防锈工作没做好而出了问题,他们真不知道找谁说理去!
朱高燧想起一件事,补充道:“据朕所知,白铜(镍铜合金)是顶级的耐腐蚀材料,此物最擅长对付海水与湿气。普通钢铁在海边或潮湿环境下,不出十年便锈迹斑斑,而这白铜即便泡在海水中多年,依然光亮如新。”