成希弼:“凝石”不是新技術(shù),不是新水泥品種

2005/09/02 00:00 來源:

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    經(jīng)過詳細覽閱了孫恒虎教授的“凝石”研發(fā)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(nèi)外早已有的一種水泥類型,亦即用堿性激發(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(yè)通稱為激發(fā)劑。不應(yīng)將原有的水泥名稱改稱為“凝石”,將水泥行業(yè)通用的激發(fā)劑名詞,改稱為“成巖劑”,就成為新技術(shù)、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(nèi)容,這在我們過去的這方面的研究中是常用的措施,國內(nèi)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(jié)構(gòu)的形成”一文(發(fā)表于全國第四屆水泥學術(shù)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(chuàng)新了。

    一般而言,激發(fā)劑是一種能對活性火山灰質(zhì)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?;郀t礦渣、鋼渣、赤泥、?;姞t磷渣、增鈣液態(tài)渣等),進行激發(fā),促使其能進行水化,產(chǎn)生強度的物質(zhì)。激發(fā)劑主要可分為二類,亦即堿性激發(fā)劑(如石灰、水泥熟料、NaOH、Na2CO3、Na2SO4*、水玻璃等),和硫酸鹽激發(fā)劑(如石膏、硬石膏、芒硝、明礬石等),二類激發(fā)劑可單獨使用,也可聯(lián)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(yè)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(fā)劑,研發(fā)成功多種無熟料水泥和少熟料水泥,例如以堿性激發(fā)為主的石灰礦渣水泥、石灰燒粘土水泥;以硫酸鹽激發(fā)為主、堿性激發(fā)為輔的石膏礦渣水泥、硫酸鹽赤泥水泥;以硫酸鹽激發(fā)和堿性激發(fā)并重的低熱微膨脹水泥;以堿性激發(fā)為主、硫酸鹽激發(fā)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(chuàng),并于1979年獲國家發(fā)明二等獎外,其他品種,都是國內(nèi)外,較為普遍研發(fā)和生產(chǎn)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(yè)和民用建設(shè)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?jié)B性強、耐腐蝕性強、水化熱低等;所以孫教授研發(fā)的“凝石”具有一些的優(yōu)良性能,也是不足為奇的。

    這些水泥雖在當時生產(chǎn)和使用中,也曾獲得一定效果,為當時我國經(jīng)濟建設(shè)起到一定作用,但由于存在各種原因,例如工業(yè)廢渣產(chǎn)出地區(qū)的局限性和性質(zhì)成份不穩(wěn)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(chǎn)生堿骨料反應(yīng)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(qū)、特定工程中,使用后起到一定的經(jīng)濟和社會效益,而不能廣泛地長期發(fā)展,更不能取代國內(nèi)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(yōu)良性能,以及生產(chǎn)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(zhì)水泥、是水泥工業(yè)帶有革命性的新技術(shù),并將這一觀點,向上級有關(guān)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(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型產(chǎn)品,應(yīng)取代水泥等論點。這將是一種誤導,實不可取。作為建材行業(yè)的科研單位,我們呼吁有關(guān)部門,應(yīng)引起關(guān)注,不要再誤導了。

    由于經(jīng)過對“成巖劑”的化學分析和X—衍射分析,測試結(jié)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(fā)劑和硫酸鹽激發(fā)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(fā)明創(chuàng)造,是國內(nèi)外早已有的科研成果和具有一定生產(chǎn)使用經(jīng)驗的產(chǎn)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(yè)廢異物。配成了“成巖劑”,這些材料,都是國內(nèi)外常用的激發(fā)劑組份,不是什么新的發(fā)明創(chuàng)造。

    我總的看法是:這一類水泥(孫教授所謂“凝石”,應(yīng)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(chǎn)中,一般具有節(jié)能、成本低、污染小等特點,所以在某些特定時期,特地地區(qū)、特定工程等條件下,是可以生產(chǎn)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(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型產(chǎn)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(yè)的正常發(fā)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(shù)。它實際就是國內(nèi)外早已有的采用礦渣等工業(yè)廢渣與堿性和硫酸鹽激發(fā)劑,磨制成的堿—礦渣水泥(或稱堿—礦渣膠凝材料)。它有一些優(yōu)良性能和節(jié)能特點,但卻存在一些難以克服的缺點,例如堿骨料反應(yīng)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(shè)備的腐蝕問題以及原材料(工業(yè)廢渣)的來源問題等,故不可能廣泛地推廣生產(chǎn)和使用。

    注:*水泥水化時,Na2SO4與液相中的Ca(OH)2反應(yīng),生成CaSO4和NaOH,故呈強堿性。

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