黃書謀、吳兆正：關于“凝石”的幾點看法

    作為多年從事水泥工作的科技工作者，有一種責任感，促使深入查找有關資料和看到媒體報道后，想就“凝石”，談以下幾點看法：

    第一、“凝石”的概念不準確。既然孫教授發(fā)明的這種“新型建筑膠凝材料”依據(jù)的是“仿地成巖”的過程，是根據(jù)“巖石礦物學原理，通過材料設計等工序制備而成”的，那么就應遵循“成巖理論”，就應按巖石學或其他材料學方面的標準詞匯來清晰地表述其內(nèi)涵，而不能用似是而非的所謂“成巖劑”、“凝石”等概念來表述。眾所周知，根據(jù)巖石結(jié)構(gòu)、巖石構(gòu)造和巖石化學成份及生成方法，巖石可分為不同類別。不知“凝石”應歸于何類？就材料科學領域而言，一些技術術語均有其規(guī)范的用法或約定俗成的含義，但見諸的有關“凝石”的技術用詞卻很不規(guī)范，譬如什么“微晶二元膠凝材料”、“陽體”、“陰體”、“變干法為濕法”等等。既然“凝石”是一種“比水泥應用更廣泛”，“作為中國獨家擁有的、具有自主知識產(chǎn)權的”成果，我們希望盡快看到發(fā)明者的獨到的理論創(chuàng)新和技術創(chuàng)新之所在。遺憾的是，至少在目前，我們還沒有檢索到和發(fā)現(xiàn)孫教授在國內(nèi)外有關科技雜志上發(fā)表過的在該領域具有“使中國在世界同類產(chǎn)業(yè)中走到前面”的學術水平、被同行專家學者普遍認可的理論性文章。作為一種理論，應當有更深入、系統(tǒng)和確切的研究，并有充分的實驗依據(jù)。

    第二，“成巖劑”是孫恒虎教授發(fā)明凝石的核心技術（也有人稱為“核素”），根據(jù)專利說明成巖劑的成份為SO3、CaO、R2O(Na2O、K2O)。對“成巖劑”的以上三種成份，依據(jù)普通化學常識，可判斷為Na2SO4、CaSO4、Ca(OH)2等物質(zhì)。經(jīng)對有關樣品進行分析，也完全證明是由以上三種化合物組成。這些成份是國內(nèi)外早就有人用作無熟料水泥的極為普通的堿和硫酸鹽激發(fā)劑，并不是什么新發(fā)明。包裝成“成巖劑”就變得神秘了。

    眾所周知，工業(yè)廢渣成份大都為SiO2、Al2O3、CaO等，這類廢渣自身沒有或很微弱膠凝性，但其大都是經(jīng)急冷形成玻璃體，本身具有熱力學活性，因而可用機械、熱力、化學方法激活使之具有膠凝性。通用的方法是堿性激發(fā)或硫酸鹽激發(fā)（即化學激發(fā)）。孫教授的“二元化”濕水泥和陰體、陽體實際上就是各種工業(yè)廢棄物和含堿物質(zhì)，因而“凝石”必然是堿激發(fā)膠凝材料，國內(nèi)外對此材料早已有研究。

    第三，我國建材工業(yè)利用工業(yè)廢棄物早已有之，量之大、面之廣、研究之深入，在各行業(yè)中以及國際上都是領先的。據(jù)估算，建材工業(yè)每年平均利用工業(yè)廢渣達4億噸，其中水泥工業(yè)就約利用2億噸，并且都是按現(xiàn)行國家技術標準和行業(yè)標準在利用?！肮?jié)能、節(jié)土、利廢”，是建材工業(yè)發(fā)展和結(jié)構(gòu)調(diào)整的一貫方針，從原建材部、國家建材局到現(xiàn)在中國建材工業(yè)協(xié)會，對此都有詳盡的規(guī)劃和計劃，并得到歷屆國務院領導同志的贊同和支持。至于“凝石”技術是否如專家所稱：“在成本、環(huán)境等方面具有劃時代意義”，應當靠科學數(shù)據(jù)和實踐效果說話。

    第四，“凝石”不可替代水泥（即通用水泥）。水泥是一種工程結(jié)構(gòu)材料，已有180多年歷史，形成了一套規(guī)?；a(chǎn)、應用規(guī)范，凝石要代替它必須滿足兩個大前提，一是應對各種條件下的使用性能進行長期穩(wěn)定性試驗，用數(shù)據(jù)證明其用途。二是廢渣成份復雜，非簡單搭配就可控制，某一激發(fā)劑對某種廢渣可能會產(chǎn)生強度，但并不等于其他廢渣甚至同一廢渣而成份不同就可應用，即生產(chǎn)控制和工程使用條件很敏感、苛刻，故“凝石”這類膠凝材料無法形成通用性。

    要證明“凝石”可以作為通用性結(jié)構(gòu)材料替代水泥，至少應提供以下五方面的數(shù)據(jù)：

    1．安全性的數(shù)據(jù)。

    材料必須對工程的安全性負責。其中最主要的是長期強度數(shù)據(jù)，至少弄清在不同環(huán)境（養(yǎng)護）條件下，齡期20-30年的強度變化（對重要工程要有50年的數(shù)據(jù)）。強度（包括：壓、折、拉、彈模等）發(fā)展不可低于原設計或倒縮。并要從理論上說清30-50年后，強度不會突然消退的根據(jù)。

    2．穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)。

    最主要的是體積穩(wěn)定性。在干、濕不同條件下，其體積變化在正負萬分之五（±5/10000）之內(nèi)，齡期至少10年。

    3．環(huán)保性的數(shù)據(jù)。

    在未經(jīng)涂裝或浸漬的情況下，沒有污染地下水或危害健康的溶出物從材料中析出，齡期至少3-5年。

    4．共容性的數(shù)據(jù)。

    在與其它材料接觸使用的情況下，對石材、鋼材、銅材、鋁材、木材、水泥基材料等不具有腐蝕性，不損害其它材料的強度和性能。對鋼筋應該起保護作用。觀察齡期至少要3年。

    5．可控性的數(shù)據(jù)。

    主要是為滿足現(xiàn)代施工規(guī)范對凝結(jié)時間、工作度、養(yǎng)護、泵送性等進行調(diào)節(jié)與控制的數(shù)據(jù)。

    當然，一個前提條件是：這些數(shù)據(jù)必須是采用公認的測試方法，并有權威第三方參與下獲得的。

    第五，我國“無熟料或少熟料水泥”和堿激發(fā)膠凝材料的研究。從上世紀五六十年代中國建筑材料科學研究院對無熟料水泥或少熟料水泥進行了系統(tǒng)研究，并研發(fā)出多種產(chǎn)品，就是利用堿性激發(fā)劑或硫酸鹽激發(fā)劑與礦渣等工業(yè)廢渣磨制而成。南京化工學院、武漢理工大學、重慶大學、華南理工大學、鋼鐵研究院等均對此類問題進行詳盡研究。去年在南京工業(yè)大學召開的“第一屆化學激發(fā)膠凝材料研討會”上，有國內(nèi)外近百位學者撰寫論文36篇，有研究進展綜述內(nèi)容，有機理研究、評價研究、性能研究、制備研究等，這些論文是近期研究成果，他們均毫不保留地將研究成果包括最秘密的都公開，也沒有一位專家學者宣稱這種膠凝材料可以替代通用水泥。

   最后，我們認為：“凝石”僅僅是一種膠凝材料，雖產(chǎn)生強度，但它不是我們從一般意義上指的通用性硅酸鹽水泥，工程效果不肯定，不能替代水泥，尤其不能當作通用性結(jié)構(gòu)工程材料來使用。（中國水泥網(wǎng)  轉(zhuǎn)載請注明出處）