王燕谋看“凝石”

中国水泥网 [2005-8-31]

　　最近，《人民日报》、《中央电视台》都先后对“凝石”作了报导，《中国
水泥网》还召开了“凝石”高峰论坛，这些宣传在中国水泥界一时间引起很大反
响，许多人提出了疑问，一些小型水泥厂欲改产“凝石”作为排脱困境的解决方
案。在这种情况下，本人作为长期从事科研开发和工业管理的水泥工作者，感到
有责任提出看法，供大家参考。

　　众所周知，硅酸盐水泥已有180年生产和使用历史，公认是安全可靠的当代
建筑胶凝材料，全世界年产量有20多亿吨，我国年产量已达9亿多吨。然而，长
期以来，人们仍在不断寻找性能更好、价格更低、生产时更能节省资源的新型建
筑胶凝材料，向硅酸盐水泥发起阵阵挑战，这在社会进步史上是很正常的事，
“凝石”研究本身也是无可非议的。

　　早在20世纪50年代，苏联人首先研究出碱矿渣水泥，此后，其他国家也相继
投入力量开发这种水泥。碱矿渣水泥是用磨细粒化高炉矿渣与碱性激发剂配制而
成，还可用钢渣、磷渣、粉煤灰和赤泥等部分或全部代替高炉矿渣，作为激化剂
的有水玻璃、苛性碱和芒硝等。碱矿渣水泥具有很高强度，3天抗压强度达40—
60Mpa，28天抗压强度达70—90Mpa，还有水化热低、抗渗和耐腐蚀性强等特性。
这些性能对研究者具有很大吸引力。但是，碱矿渣水泥存在耐久性问题，主要表
现在长期抗折强度倒缩，还有干燥收缩大和表面泛碱等问题。五十多年来，碱矿
渣水泥由于耐久性问题没有很好解决，虽然已在一些工程上试用，但至今未能在
建筑工程上推广。另外，碱性激发剂资源有限，价格较贵，一定程度上也影响了
这种水泥的推广应用。目前，各国学者仍在对碱矿渣水泥进行深入研究，我国有
些高等学校也在开展这方面工作。

　　中国建材研究院在1956年开始研究石膏矿渣水泥。这种水泥是由粒化高炉矿
渣、硫酸盐激发剂石膏、碱性激发剂石灰或硅酸盐水泥熟料共同磨制而成。石膏
矿渣水泥试验室28天抗压强度可达80——90Mpa，生产条件下的28天抗压强度达
50——60Mpa，也具有水化热低、抗渗和耐腐蚀性能好等特点； 1961年制订出该
水泥的部领标准（JC31—61）；20世纪60年代，在武汉、成都和南昌等地进行过
批量生产与使用。然而，这种水泥存在凝结慢、养护条件苛刻、性能波动大和大
气稳定性差等问题。在武汉钢铁公司一个车间工程的建设中采用了石膏矿渣水泥
作梁柱结构，建成后发现其表面起砂严重，大气稳定性差，不得不将该结构件拆
除，造成了损失。粒化高炉矿渣是水泥生产的重要资源，用于硅酸盐水泥生产比
石膏矿渣水泥更为合算。自20世纪60年代末，石膏矿渣水泥在我国水泥生产的品
种系列中，开始逐渐销声匿迹。

　　20世纪70年代，法国 Davidovits教授开发出地土聚合水泥（Geopolymeric
Cement）。这种水泥主要由天然或人工硅铝材料、碱性激发剂、促硬剂配制而成，
有些情况下配以缓凝剂。硅铝材料主要是偏高岑土，还用的采用矿渣，粉煤灰和
其他火山灰质材料等。碱性激发剂主要是碱金属：碱土金属的氢氧化物或氧化物，
如NaOH、水玻璃等等。硬化剂采用硅灰、氟硅酸钠和低钙硅比的水化硅酸钙等。
据介绍，地土聚合水泥4小时抗压强度能达20 Mpa，28天抗压强度可达100 Mpa；
水化热低；收缩小；抗渗透和耐腐蚀性强，还有耐高温性能。在有关报导中看到，
这种水泥已在一些特殊工程中试用，如用于耐腐管道、有害废弃物固化、建筑物
保护层和抢修工程等等；但尚未在建筑承重结构工程上应用，还没有在建筑工程
中推广。看来，地土聚合水泥尚在研究开发之中。据了解，包括中国在内的许多
国家的实验室正在开展这方面的科学研究，个别企业已对这种水泥进行商业开发。
至于研究与开发前景，是否能完全取代硅酸盐水泥，有待进一步探索研究的结果。

　　在中国，碱矿渣水泥、石膏矿渣水泥和地土聚合水泥等不采用硅酸盐水泥熟
料而配制成的水泥，都统称为无熟料水泥。

　　根据本人所见到的技术资料，“凝石”是由冶金矿渣、粉煤灰和赤泥等工业
副产品与激发剂配制而成，具有高强、高抗渗和耐腐蚀性强等特性，在组成和性
能上都类似于上述无熟料水泥。需要特别指出的是，资料表明，“凝石”的试生
产时间和试用期较短，尚缺少包括大气稳定性在内的长期耐久性数据。

　　建筑工程是百年大计，要按50——100年设计，水泥混凝土的长期耐久性十
分重要，如果没有足够的耐久性数据，在建筑承重结构工程上绝不允许使用，在
建筑工程上也不能推广。

　　本人认为，如果研究者没有解决“凝石”的长期耐久性问题，这种材料就无
法完全取代硅酸盐水泥，就不能在建筑工程上推广。（中国水泥网 转载请注明
出处）