□清华大学土木工程系建筑材料研究所廉慧珍阎培渝

《现代汉语词典(第五版)》中定义，“宣传”是指“对群众说明讲解，使群众相信并跟着行动”。对绝大多数人不了解或不熟悉的事物进行宣传是正常的，对新产品新技术进行报道以助于其推广，是必需的。为了宣传的效果而突出重点也是应该的，但是“宣传”是客观的，实事求是的，尊重科学的；而“为扩大人或事物的影响而通过媒体反复做夸大的宣传”则就成了“炒作”。“炒作”带有明确的主观意图，对新产品新技术的推广不但无益，而且还有可能起到反作用，帮倒忙，即“过犹不及”。一段时间以来，由于“凝石”开发者所公布的资料中采用了一些不规范的用词，引起了很多媒体对“凝石”进行了令人瞩目的报道，其言辞的过分、结论的武断，不能不令人怀疑这种报道是宣传还是炒作。

“凝石”是有重大突破的新产品吗？

在诸多报道中，大都用了“‘凝石’技术具有划时代意义”、“人类即将迎来‘凝石’时代”、“‘凝石’技术将终结‘混凝土时代’”这样的语句。

根据目前公布的资料来看，“凝石”其本质是用以CaO、SO3、R2O为主要成分的激发剂(开发者称之为“成岩剂”)来激发含硅铝的工业废料或天然岩石。在这方面的研究，国内外早已有很多，只是技术的名称和所用原材料来源各有所异。

前苏联学者维·德·格卢霍夫斯基根据地质学理论，研究了某些岩石的形成过程，研制出了R2O-CaO-Al2O3-SiO2体系的新型水泥，即碱-矿渣水泥(AlkaliSlagCement,AS水泥)”。重庆建筑大学的蒲心诚教授对该体系进行了几十年的研究(其优化产品用的激发剂也不是NaOH,而是碱金属盐)，解决了其拌和物流变性能和凝结的问题，并且配制出70MPa的高强混凝土，可用于某些特殊工程。

上世纪五六十年代，我国已研制出不用硅酸盐水泥熟料而用CaO、CaSO4激发烧粘土或其他火山灰质材料的无熟料水泥，用石膏做激发剂的石膏矿渣水泥在水工大坝上得到过一定量的应用。这些都曾有过国家标准，但因原材料性能的波动，产品质量难以控制，这些标准因长期得不到应用，已逐渐被废止。

法国的Davidovits曾将其名为Geopolymer(国内直译为“地聚合物”)的产品推介到中国。前几年Davidovits的代表来我国时，曾有某大报在头版头条报道过，称之为“水泥的革命”(煅烧温度很低)，后来因其性能的局限而作罢。叶大年等21位科学院院士的建议中所说的要“抢占”的“制高点”就是针对这项产品。Davidovits用高岭土烧成的原料与粉煤灰等火山灰质材料和具有潜在水硬性的矿渣(“凝石”的主要原材料)在本质上是一样的。

南京化工学院的史才军自1983年起就对各种工业废渣进行试验研究，内容包括采用多种激发剂或复合激发剂在不同掺量下激发各种工业废渣的各种实验。史才军20年的研究表明，矿渣与粉煤灰随其来源不同，性能差别很大；此类产品有其适合应用的范围和条件，目前尚不能用于结构工程。

对于用以CaO、SO3、R2O为主要成分的激发剂(开发者称之为“成岩剂”)来激发含硅铝的工业废料或天然岩石，国内外已有几十年研究的历史，证明有其特定的用途。此类材料的研究还有大量的工作需要去做，例如对活性反应机理的研究至今仍很肤浅，除强度以外其他重要的工程性质数据仍很缺少，……设想和推论不能作为有重大突破的的依据。

“凝石”能够替代水泥吗？

在大多媒体的报道中均提到，“‘凝石’的性能远远优于水泥”。然而，从目前公布的数据来看，所谓的性能只有抗压强度、安定性、凝结时间实验有限的几组数据。而且，不论是试验种类还是数据的组数，都少得无法作为说明其性能的依据，且已测得的数据离散性较大。该产品目前并无标准，所提供的数据是按照现行硅酸盐水泥性能试验方法测得的，但实验条件却不完全符合水泥标准的要求，其结果与水泥的性能不具可比性，“性能远远优于水泥”及类似的语句只是夸大其词。

对于“凝石”，媒体们刊载的内容中大都有“将替代水泥”这样的语句，更有媒体引用“专家”的话说，“水泥行业太强大了”，“你要用一项新发明去端掉人家的饭碗，阻力可想而知”。此言一出，不但要“堵”住水泥行业诸多专家学者的“嘴”，更是对全国上下几百万的水泥行业从业人员和上万名水泥行业高级科技工作者的揶揄，打击了一大片！全国年产量近10亿吨的水泥会怕谁去端饭碗呢？无论哪个新产品，只要确实久经考验，过得硬，为什么不能换饭碗呢？为什么会产生“阻力”呢？真正的问题是，对于一种要用于建设工程的材料，若没有任何建筑材料专家和土木工程的专家参加鉴定和推荐，即使水泥行业没有“阻力”而且纷纷转产“凝石”，恐怕也很难得到工程界的认可和敢于使用。“阻力”究竟会来自何方？媒体的报道值得思考。

胶凝材料的种类很多，广义地说，凡水硬性胶凝材料都称为水泥，硅酸盐水泥只是水硬性胶凝材料中的一种。硅酸盐水泥的大规模应用已历经近200年，其间，随着硅酸盐水泥熟料烧成机理和水化机理研究的深入，加上水泥混凝土的宏观和微观的研究及及其大量的工程应用和研究，硅酸盐水泥的性能、品种和使用方法不断得到改进和发展，已成为最大宗的建筑材料──混凝土的主要原材料，并形成水泥熟料化学、水化化学、水泥工艺学等科学体系。同时，为了克服硅酸盐水泥的缺点(任何产品有其优点的同时必有其缺点)，以适应日益发展的不同工程的要求，非硅酸盐类的水泥和非钙硅酸盐类水泥也有了很大的发展，对工业废渣利用的研究和实践也在日益发展。可以说，到目前为止，还没有任何一种材料能像硅酸盐水泥那样每年有几亿吨的产量而且广为应用。工程材料从研制到推广应用总需要经历一个漫长的理论与实践互相验证的过程。尤其是结构工程材料，可以说是人命关天，必须有足够大量的统计性的实验数据和工程应用实践的检验。“生产要为使用服务”、“材料要为工程安全负责”是建材工业的金科玉律。“凝石”的研究虽有据称20年的研究史，但至今尚无大量统计性数据，也无工程应用的系统试验，工程实例也很有限，我们的宣传怎能“将全面替代水泥”作为结论呢？

任何材料的使用都有其利和弊，都有自己使用的场合，不同用途、不同特点、处于不同环境的工程也需要有适用的材料，包括硅酸盐水泥在内，没有放之四海而皆适用的材料。应当限定“凝石”的应用范围，这是很正常的科学态度。

同其他同类产品一样，“凝石”原材料与产品的匀质性是最重要的问题。矿渣、粉煤灰等工业废渣的匀质性和质量稳定性的波动呈非线性变化趋势，煤矸石尤其存在此问题。例如粉煤灰，尽管同属为一级，但当来自不同电厂时，其混凝土拌和物的表现和强度发展规律就很不一样，性能上差别很大。因此，在“凝石”原材料的质量控制技术措施及质量控制标准不能确定的情况下，“凝石”产品的质量如何得以保证，是一个需要用机理和实验数据互相印证共同说明的问题。机理不是靠猜想说说就能算数的，也不是用几张图解释一下就行的，必须有切实的实验支持。

新结构工程材料的推广应用需要那些基础和条件？

有媒体称，“在心中有谱的情况下，高调一点又何妨？”“市场不相信‘书生气’，千万别因此耽误了一项节能降耗、利国利民的新技术的应用和推广，耽误了我国建材行业升级换代、后来居上的好时机”。

问题是是否“心中有谱”，“高调”究竟为谁唱？英国水泥标准允许硅酸盐水泥中的矿渣掺量达90%；我国现行水泥标准规定，矿渣硅酸盐水泥中矿渣量最多可到70%，这样的水泥应当说在节能降耗、利国利民方面技术是成熟的吧？真正是“心中有谱”的。但是为什么媒体不为其唱唱高调？不是唱唱高调就能开辟出市场的。用于工程结构的材料不仅涉及投资者的经济问题，更重要的事涉及人民群众生命财产的安全，甚至国民经济利益，其推广应用的必备条件必须包括五方面的数据：

(1)安全性数据。材料必须对工程的安全性负责。其中最主要的是其力学性能数据，至少应掌握在不同环境条件下，20～30年龄期的强度变化数据。力学性质(包括抗压、抗折、抗拉、弹性模量等)发展不可低于原设计或倒缩。应从理论上阐释30～50年后，强度不会倒缩的根据。结构设计还需要不同尺寸、形状的试件在不同温湿度条件下的强度值的关系，不同抗压强度下的拉压比、强度和弹性模量的关系，以及徐变的数据(至少做到1.5年)。不仅需要系统的材性数据，还要有进行本构关系的试验，提供构件性能乃至进行不同结构的实验。

(2)耐久性的实验室指标和现场数据。在不同环境中抵抗环境作用的能力，其中最主要的是体积稳定性。在干、湿不同条件下，其体积变化应在±0.05%之内，观察龄期至少10年。

(3)环保性数据。在未经涂装或浸渍的情况下，没有污染地下水或危害健康的溶出物从材料中析出，观察龄期至少3～5年。

(4)相容性数据。在与其他材料接触使用的情况下，对石材、钢材、铜材、铝材、木材、水泥基材料等不具有腐蚀性，不损害其他材料的强度和性能，对钢筋应该起保护作用，观察龄期至少3年。

(5)可控性数据。主要应有为满足现代施工对混凝土拌和物所要求的流变性能(凝结时间、工作度及其稳定性、可泵性、与各种外加剂的相容性)、养护方法和制度的影响等实验数据。

要用科学的态度认识和对待“凝石”

“凝石”属激发类胶凝材料，该技术有其特定的用途，如可消纳大量工业废渣，且生产过程能耗低、对环境污染极少，特别适用于对硅酸盐水泥有腐蚀性作用的环境和需大幅度降低混凝土内部温升的工程，可符合人与自然和谐发展的可持续发展原则。如果通过进一步深入踏实的工作，以充分的实验数据来证明其实用性和适用性与可靠性，“凝石”技术是可以和应当受到肯定和鼓励的。例如武汉大学路德新型材料公司的高强耐水土体固结剂的技术路线就与“凝石”类似，已定点生产在近50项水利和道路工程用于固化土(包括海沙)，……。但应用于结构工程，目前还不具备推广应用的条件。

有报道说“‘凝石’技术世界领先”。但是国内外实际上早就有同类产品研制的成果。与已有的化学成分基本相同的材料相比较，如果在工艺上有重大突破，理论的实验研究有重大进展，性能上有重大改善，等等，都可以是创新，甚至领先。但必须以事实说话。媒体是否清楚‘凝石’技术领先之处何在？“仿地成岩理论”至今只是一种推断的见解，尚无实验证明；“二元法”无非是已有的分磨法；“湿法”的工艺因产品有如何使用的问题，现在的生产实际上已改为“干法”。数据不足，“世界领先”的结论过早。

各种媒体利用“专家”的话进行炒作，对专家也缺少尊重。专家不一定都正确。任何专家都是“有所知，有所不知”，尤其对并不十分懂得建材的专家来说，不要随便下不科学的结论，否则结论未免武断。真正的科学家善于修正自己。专家们应当实际地对“凝石”的进一步研究提出有益的建议。

希望该技术的研究人员进一步深入研究“凝石”的作用机理及各种性能，认真确定其产品定位，为该产品及技术的优化踏踏实实做好每一步工作。

存在的不一定都合理，外国的不一定都先进，专家不一定都正确。这是科学的规律。■