成希弼：“凝石”不是新技術，不是新水泥品種
2005-09-02 00:00
經過詳細覽閱了孫恒虎教授的“凝石”研發報告等文件后，我們認為所謂的“凝石”，實際上不過是上世紀60~80年代期間，國內外早已有的一種水泥類型，亦即用堿性激發劑或硫酸鹽激發劑與礦渣等工業廢渣磨制而成的無熟料水泥或少熟料水泥。孫教授所謂的“成巖劑”，在水泥行業通稱為激發劑。不應將原有的水泥名稱改稱為“凝石”，將水泥行業通用的激發劑名詞，改稱為“成巖劑”，就成為新技術、新品種，這是十分不妥的。
孫教授的報告中，有采用幾種廢渣同時混用的措施可改進“凝石”性能之內容，這在我們過去的這方面的研究中是常用的措施，國內其他單位，也常有報導。例如1992年同濟大學陸平、張俊的文章“堿—礦渣、鋼渣漿體結構的形成”一文（發表于全國第四屆水泥學術會議論文選集）中，就論述了采用礦渣和鋼渣混用時，對水泥性能有利的機理。故孫教授的這一舉措，也算不上創新了。
一般而言，激發劑是一種能對活性火山灰質材料（例如粉煤灰、燒粘土、燒煤矸石等）和潛在水硬性材料（例如粒化高爐礦渣、鋼渣、赤泥、粒化電爐磷渣、增鈣液態渣等），進行激發，促使其能進行水化，產生強度的物質。激發劑主要可分為二類，亦即堿性激發劑（如石灰、水泥熟料、NaOH、Na2CO3、Na2SO4*、水玻璃等），和硫酸鹽激發劑（如石膏、硬石膏、芒硝、明礬石等），二類激發劑可單獨使用，也可聯合使用。上世紀60年代，我們曾進行大量的這類科研工作。我們采用工業廢渣（包括礦渣、鋼渣、赤泥、粉煤灰、煤矸石等）用不同類型的激發劑，研發成功多種無熟料水泥和少熟料水泥,例如以堿性激發為主的石灰礦渣水泥、石灰燒粘土水泥；以硫酸鹽激發為主、堿性激發為輔的石膏礦渣水泥、硫酸鹽赤泥水泥；以硫酸鹽激發和堿性激發并重的低熱微膨脹水泥；以堿性激發為主、硫酸鹽激發為輔的堿—礦渣水泥。這些品種的水泥，除低熱微膨脹水泥為我國首創，并于1979年獲國家發明二等獎外，其他品種，都是國內外，較為普遍研發和生產的品種。當時（上世紀60年代初）在我國通用水泥十分短缺的情況下，這些無熟料水泥和少熟料水泥曾為我國工業和民用建設起到一定作用和貢獻。從性能上看，這些無熟料水泥和少熟料水泥，有些品種具有一些較好的性能，例如后期強度較高、抗滲性強、耐腐蝕性強、水化熱低等；所以孫教授研發的“凝石”具有一些的優良性能，也是不足為奇的。
這些水泥雖在當時生產和使用中，也曾獲得一定效果，為當時我國經濟建設起到一定作用，但由于存在各種原因，例如工業廢渣產出地區的局限性和性質成份不穩定性，以及某些水泥性能上的缺陷（例如石膏礦渣水泥砂漿、砼表面易起砂、石灰礦渣水泥強度低、堿—礦渣水泥易吸濕性、施工不方便問題、Na+易產生堿骨料反應問題、在空氣中干縮大等問題，）使這些水泥僅能在某一特定時期、特定地區、特定工程中，使用后起到一定的經濟和社會效益，而不能廣泛地長期發展，更不能取代國內外有近二百年歷史的硅酸鹽水泥（波特蘭水泥）。如果以所謂的“凝石”具有的優良性能，以及生產中具有低能耗、少污染等特點，就斷言“凝石”是無須煅燒的高品質水泥、是水泥工業帶有革命性的新技術，并將這一觀點，向上級有關部門匯報、申請專利和借助媒體，在報刊、電視中大肆宣傳報導，把“凝石”說成是水泥產業的戰略轉型產品，應取代水泥等論點。這將是一種誤導，實不可取。作為建材行業的科研單位，我們呼吁有關部門，應引起關注，不要再誤導了。
由于經過對“成巖劑”的化學分析和X—衍射分析，測試結果說明“成巖劑”的主要礦物組成是Ca(OH)2、CaSO4、Na2SO4和水玻璃，這就進一步說明“成巖劑”就是堿性激發劑和硫酸鹽激發劑的復合體，制成的水泥，屬于堿—礦渣水泥類型，這不是什么新發明創造，是國內外早已有的科研成果和具有一定生產使用經驗的產品，按“成巖劑”的成份和孫教授所謂的第二代“成巖劑”是采用天然礦石或固體廢棄物制成，則可以推測不外是采用了石灰、石膏、水玻璃、芒硝、明礬石，或含有Ca2+、、Na+、SO42-等成份的工業廢異物。配成了“成巖劑”，這些材料，都是國內外常用的激發劑組份，不是什么新的發明創造。
我總的看法是：這一類水泥（孫教授所謂“凝石”，應屬于這一類水泥中的堿—礦渣水泥），有的確具有某些較好的特性，并且在這一類水泥生產中，一般具有節能、成本低、污染小等特點，所以在某些特定時期，特地地區、特定工程等條件下，是可以生產和使用的，但絕不能認為它是可以取代通用水泥的新材料，是水泥產業的戰略轉型產品來取代水泥。如果以這樣的觀點進行宣傳報導，這將是誤導，將影響水泥工業的正常發展。
我們認為所謂的“凝石”，不是新膠凝材料品種，采用所謂的“成巖劑”，也不是新技術。它實際就是國內外早已有的采用礦渣等工業廢渣與堿性和硫酸鹽激發劑，磨制成的堿—礦渣水泥（或稱堿—礦渣膠凝材料）。它有一些優良性能和節能特點，但卻存在一些難以克服的缺點，例如堿骨料反應問題、干縮性大的問題、水泥本身的易吸濕性問題，施工中由于其砂漿和砼粘性大、難以操作問題，對人身和設備的腐蝕問題以及原材料（工業廢渣）的來源問題等，故不可能廣泛地推廣生產和使用。
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