最近，國內一些重要媒體紛紛登載了一條轟動性新聞：我國成功研制出能夠取代水泥的新型建筑材料——凝石。一“石”激起千層浪，8月25日，在北京中國建材大廈，《中國水泥》雜志、《中國建材》雜志聯(lián)合邀請了建筑、混凝土、水泥領域的10位專家召開座談會，專家們對此事的“熱炒”表示了高度關注，就“凝石”技術展開深入的探討?，F(xiàn)將座談內容整理如下，以饗讀者。

    “凝石”能替代水泥嗎？

    [新聞背景]“凝石”是由清華大學孫恒虎教授等一批地礦專業(yè)科技人員提出來的，并組織“藍資科技有限公司”以商業(yè)方式運作推動此事。2003年11月27日以葉大年院士為首的21位從事地礦和地球物理專業(yè)的院士在《中國科學院院士建議》(第14期總第108期)上向科技界推薦“凝石”。轉而，“凝石”被媒體宣傳為是“水泥工業(yè)帶有革命性的新技術”，是“無須燒制的高品質水泥”，“水泥產業(yè)的戰(zhàn)略轉型應充分考慮凝石”，“凝石改變了（水泥工業(yè)的）一切”……。今年8月以來，我國一些重要媒體紛紛參與宣傳，認為：“凝石”優(yōu)于水泥，“凝石”應取代水泥……?！澳钡纳虡I(yè)運作聲勢越來越大。

    由于媒體過度炒作，一時間“凝石”技術似乎可以在高爐礦渣、鋼渣、粉煤灰、煤矸石、赤泥、廢磚、廢玻璃、尾礦等等廢棄物中加一點孫教授新發(fā)明的“成巖劑”就可以“點石成巖”，變成水泥，就可以廣泛應用于各種建筑工程。同時，還把“凝石”與環(huán)保、節(jié)能、綠色、健康、循環(huán)經濟等概念混淆在一起，認為只有發(fā)展“凝石”才符合科學的發(fā)展觀……

    焦點之一：“凝石技術”的核心是什么？是最新的發(fā)明創(chuàng)造嗎？

    廉慧珍（清華大學土木系教授）：孫恒虎教授發(fā)明的“凝石”，其本質就是用以CaO、SO₃、R2O為主要成分的激發(fā)劑來激發(fā)含硅鋁的工業(yè)廢料或天然巖石，這項研究國外、國內不少專家都曾經做過。前蘇聯(lián)研究開發(fā)堿激發(fā)礦渣做過許多工作，80年代初，南京化工學院史才軍等也曾做過大量研究，研究內容包括多種激發(fā)劑或復合激發(fā)劑在不同摻量下的各種實驗。

    吳兆正（原中國建材集團總工程師　教授級高工）：“凝石”是一種膠凝材料，但不是水泥，對于建筑材料行業(yè)的人來說，它不是新東西，絕對不是發(fā)明創(chuàng)造。要嚴格分清“膠凝材料”和“水泥”（尤其是硅酸鹽類通用水泥）的區(qū)別，這是兩個不可混淆的材料概念。膠凝材料應具有把松散的物料膠結在一起，并形成具有一定強度的能力。這類具膠凝能力的物質少說也有上百種，有機的無機的都有，古代的糯米漿以及現(xiàn)今的石灰、瀝青都是膠凝材料。

    姚　燕（中國建筑材料科學研究院院長　教授　博士生導師）：“凝石”應屬于堿激發(fā)作用機理范疇，這類材料早在上世紀50年代蘇聯(lián)就進行過研究，由于在生產和施工中存在許多問題，并沒有廣泛應用。我國對堿激發(fā)利用工業(yè)廢渣也有幾十年的研究。由于是工業(yè)廢渣，成分不固定，性能波動大，在應用不同工業(yè)廢渣時，相應的激發(fā)劑也要進行改動。因此，在全國各地生產出性能統(tǒng)一的這種產品是比較困難的。

    黃書謀（中國建筑材料工業(yè)協(xié)會科教委主任　教授）：“成巖劑”是凝石的核心技術，“成巖劑”根據(jù)專利說明為SO3、CaO、R2O(Na2O、K2O)以上3種成分。按普通化學常識可判斷為Na2SO4、CaSO4、Ca(OH)2，經化驗完全證明成巖劑是以上3種化合物組成。這些成分是極為普通的堿激發(fā)劑，不能算是什么發(fā)明。包裝成“成巖劑”就使得它變得神秘了。廢渣成份大都為SiO2、Al2O3、CaO等，這類廢渣自身沒有或僅有很微弱的膠凝性，但其大都是經急冷形成玻璃體，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)（化學激發(fā)）。

    上世紀五六十年代中國建筑材料科學研究院已進行系統(tǒng)研究，并研發(fā)出具有很高強度的材料。改革開放以來，南京化工學院、武漢理工大學、重慶大學、華南理工大學、鋼鐵研究院等均進行過研究。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”上有國內外近百位學者撰寫論文36篇，有機理研究、性能研究、制備研究、評價研究、研究進展綜述內容等，這些論文是近期研究成果，他們均毫無保留地將研究成果包括最秘密的都公開，他們當中沒有一位專家學者宣稱這種膠凝材料可以替代通用水泥。

    隋同波（中國建筑材料科學研究院水泥研究所所長　教授）：兩年前就接觸過孫恒虎教授和他的“凝石”，從我們拿到的樣品分析來看，其產品不可能跳出“堿激發(fā)材料”的范圍，對此我們已經有過結論。凝石不具有“創(chuàng)新性”，也不能算是發(fā)明?！拔⒕Фz凝材料”不過是為這種產品起的新名字而已。我由于在聯(lián)合國工發(fā)組織材料促進中心承擔一些工作，最近一些國外的同行也來電詢問，由于媒體的一些夸大其詞的報道，在國際上造成了一些不良影響。

    焦點之二：“凝石”能夠取代水泥嗎？

    何星華（中國建筑科學研究院　顧問總工程師　教授級高工）：剛聽說“凝石”的時候，感覺很新鮮。經過了解，我覺得它不過也是一種膠凝材料，和無熟料水泥差不多。如果說要用“凝石”代替水泥，我認為在應用方面還有很多問題。建工系統(tǒng)在施工過程中使用水泥，不只看抗壓強度，像疲勞強度、剛度模量、收縮徐變量、抗拉抗折強度、凝結時間、坍落度、耐久性、施工中的可控性等，都是施工部門必須了解的?，F(xiàn)在應用的水泥混凝土的很多基本參數(shù)都是經過多年實踐積累得出的科學數(shù)據(jù)。如果沒有這些準確數(shù)據(jù)，設計人員無法取值、無法設計，施工人員無法實際操作。還有這種新產品添加了外加劑后有什么副作用？能否達到水泥的效果？這些我們都沒有看到具體的數(shù)據(jù)。

    廉慧珍：任何材料都有它的適用范圍，不是放到什么地方都能用，有優(yōu)點就有缺點，如果說不出它的缺點，就說明你的研究不到位。

    吳兆正：“凝石”絕對不可能取代水泥。水泥尤其硅酸鹽水泥是國際上公認的具有百年以上歷史，性能最優(yōu)良的水硬性膠凝材料?！澳庇幸獍涯z凝材料和水泥混為一談，嚴重地誤導了業(yè)外人士。“凝石”至今沒有建材、建筑工程專家的技術鑒定，無材料性能和工程使用單位的權威認定?！澳蹦壳皩嶋H上還是“三無產品”，一無產品標準，二無使用定位，三無生產質量控制措施。在這樣的情況下，竟準備建廠大量生產并在結構工程中推廣使用，其后果將是十分嚴重的。

    謝澤（中國建材工業(yè)協(xié)會科教委副主任；教授級高工）：“凝石”是一種膠凝材料，可用在一些特定的范圍內，由于它性能上的局限性，使得它不可能廣泛應用于建筑工程，所以不可能取代水泥。這類膠凝材料無論是歷史上，還是現(xiàn)在都有很多人在研究，不能說是新發(fā)明?？茖W研究是一項嚴謹?shù)钠D苦的工作，來不得半點虛偽和夸大。

    黃書謀：水泥是一種工程結構材料，已有180多年歷史，形成了一套規(guī)模生產標準、應用標準規(guī)范。若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；二是廢渣成分復雜，且不可控制，某一激發(fā)劑對某種廢渣可能會產生強度并可應用，但并不等于其他廢渣甚至同一廢渣而成分不同的就都可以應用。由于施工條件很敏感、苛刻，故施工性能也阻礙這類膠凝材料的通用性。如果沒有具有說服力的數(shù)據(jù)，要取代水泥尚為時過早。

    焦點之三：“凝石”技術能大面積推廣應用嗎？

    廉慧珍：“凝石”產品的均質性如何，這是個大疑點。礦渣與粉煤灰隨其成分的變化，性能差別很大，此類產品有其適合應用的范圍和條件，并不能用于結構工程。任何一種膠凝材料都有其優(yōu)勢和弊端，我們使用不同的膠凝材料時，都會用其利避其弊。清華大學土木工程系建材教研組絕大多數(shù)人都同意我的這個觀點。堿硫激發(fā)礦渣為什么經歷幾十年至今得不到推廣，就是質量的不穩(wěn)定和弊端決定了其不能推廣的命運?！澳碑a品已生產出了3000噸，但現(xiàn)在還都放在庫房里。為什么沒賣出去？原材料決定了其質量波動大，必須有大量的工程實驗數(shù)據(jù)及做構件實驗的基礎上才能考慮其在結構工程中使用。

    呂祖良（中國水泥制品協(xié)會會長　教授級高工）：幾個月前，他們(（“凝石”推廣部的人）找過我，請我介紹水泥制品廠與他們合作。我聽了他們對產品的介紹，回答：一、“凝石”要有標準，沒有標準的東西，行業(yè)不能使用；二、據(jù)介紹，“凝石”才研制出一兩年，要想制訂行業(yè)標準還為時尚早。我同時告訴他們，水泥制品是要經得住時間考驗的，水泥壓力管使用壽命埋在地下50年不能壞，“凝石”有這種檢驗結果嗎？沒有這種檢驗我們怎么敢用？“凝石”要推廣還必須在實踐中檢驗。

    何星華：從“凝石”的研發(fā)和應用情況來看，實際上現(xiàn)在還處于科研試驗階段，遠遠談不上推廣。比如它有沒有在恒溫恒濕實驗室條件下做過收縮徐變量的實驗？據(jù)我所知，標準的恒溫恒濕實驗室全國都沒幾家，我們院的實驗室可以說是國內最好的之一，但我們從來沒有做過“凝石”的測試。再有，工業(yè)廢渣本身的性質差異非常大，怎么能什么廢渣拿來添加上所謂“成巖劑”就成了用于建筑的產品呢？如果“凝石”要作為結構材料，對于施工部門來說，一是沒法用，無標準可依；二是不敢用，因為沒有科學的、實踐證明的數(shù)據(jù)。

    姚　燕：在工程使用上，堿激發(fā)材料會產生很多問題。在“九五”國家攻關項目中，蘇州混凝土研究院為了用此類材料制造下水管，專門研究了緩凝劑。另外，堿激發(fā)材料堿度高，腐蝕性大，不易施工。

    水泥已發(fā)明一百年以上了，至今科技工作者仍在不斷深入研究其各項性能，以滿足各種不同工程的需要。目前材料結合工程界所見到和了解到的“凝石”的材料研究數(shù)據(jù)和工程數(shù)據(jù)不多，“凝石”要想大規(guī)模生產應用，應當請院所和工程單位進行大量的試驗和實踐，經過一定的時間，積累數(shù)據(jù)，才有可能逐步推廣。

    顏碧蘭（全國水泥標準化委員會秘書長　教授級高工）：在國家標準制定方面，一項新材料特別是涉及國家財產和人民生命安全的建筑材料國家標準的制定，不是個簡單的問題，不僅需要有包含材料長期性能及耐久性的系統(tǒng)研究，還需要有一定量的產量和用量，要有工程實例，要有許多相關的科研院所、生產及應用企業(yè)的試驗驗證數(shù)據(jù)。目前，“凝石”的產量很少，缺乏工程上的應用數(shù)據(jù)，所提供的試驗研究數(shù)據(jù)也不多，因此以“凝石”目前的工作基礎制定國家標準是不適宜的。

    黃書謀：“實踐是檢驗真理的惟一標準”。從當前情況看，“凝石”技術尚不規(guī)范（包括生產和應用技術），而且應用上時間也太短，有些結論恐怕不宜下得太早。故請研究者多做些腳踏實地的研究，拿出科學數(shù)據(jù)和令人信服的事實。

    焦點之四：媒體的一些不確切的報道，會產生哪些嚴重后果？

    廉慧珍：我認為，存在的不一定都合理，外國的不一定是真理，專家的不一定全正確。對新產品不能過度炒作，前幾年“水變油”也曾被媒體大炒，外國人也曾炒作過堿激發(fā)高嶺土，但最終事實證明這些發(fā)明是錯誤的。

    呂祖良：我想“凝石”是利用了現(xiàn)在的大環(huán)境才炒作起來的：一是循環(huán)經濟、二是水泥結構調整、三是節(jié)約型社會的機會。
　
    吳兆正：“凝石”在研究階段就進行大面積推廣是不負責任的，會嚴重誤導生產者和使用者。這違背了建材行業(yè)“生產為使用服務，材料為工程安全負責”的宗旨。如此宣傳“凝石”，已經超出學術研究范圍，是一種商業(yè)炒作行為，目的是為了爭取投資，獲得經濟利益。我在去“凝石”工廠調研和查閱“凝石”專利材料后發(fā)現(xiàn)，“凝石”應屬于一種膠凝材料，其在應用方面有很大的局限性，根本無法替代水泥產品。

    黃書謀：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，但見諸報端的有關“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“比水泥應用還廣泛”，“作為中國獨家擁有的、具有自主知識產權的”成果，我們希望盡快看到發(fā)明者的理論創(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)研究者在國內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。大家目前所能看到和讀到的只有商業(yè)性宣傳和新聞炒作類文章。這些文章的內容與理論創(chuàng)新和技術創(chuàng)新的要求是風馬牛不相及的！

    焦點之五：我們應該采用什么樣的科學態(tài)度對待“凝石”？

吳兆正：材料科學是實驗科學，是一門以可重復的科學實驗數(shù)據(jù)為依據(jù)的科學。無論是什么理論，最終都要以科學實驗數(shù)據(jù)來驗證。一種新產品的出現(xiàn)，需提供出這種材料的安全性、穩(wěn)定性、環(huán)保性、共容性、可控性等科學的實驗數(shù)據(jù)。要考查這種材料的是否具有長期強度，是否會滲出有毒有害物質，是否危害其他材料，是否能滿足施工等性能要求。要用公認的方法，有權威性的實驗過程。

    作為材料方面的專業(yè)人員，我們有責任向公眾講明道理，把材料專家的意見告訴大家，用科學的態(tài)度來闡明觀點，不要用商業(yè)炒作來誤導廣大生產者和使用者。當然，“凝石”作為膠凝材料并非沒有用途，它可以滿足某些工程的特殊需要，在部分工程中可以使用，但不能用作通用性結構工程材料。

    呂祖良：我們不是一概否定這種膠凝材料，但凝石要用作建筑的結構材料或地下管道，那是百年大計，沒有標準是根本不行的。

    廉慧珍：地質造巖是經歷億萬年地質變遷而形成的巖石，現(xiàn)在一些研究者所謂的成巖劑、造巖運動，即“凝石”造巖是在常溫常壓條件下“冷操作”生成的，既節(jié)省能源，不排放二氧化碳、濕磨、無粉塵、不污染環(huán)境、強度又能超過水泥，吃渣量最高達90%～95%。這種“凝石”的凝固劑究竟是什么？“凝石”的膠凝機理是什么？一定要搞清楚。研究新成果應該將成分、機理表達明白，但現(xiàn)在我沒有看到。一般來講，激發(fā)劑對混凝土的耐久性有影響，而且礦渣與粉煤灰其本身成分差別很大，這樣的產品不能輕易地推廣。比如復合水泥是由幾種材料復合而成，而國家標準中對其所用材料也有檢測要求，凝石水泥也應該對其原材料有要求。我建議，建材系統(tǒng)應通過雜志、報紙、電視廣泛地向老百姓宣傳，以正視聽，維護科學的嚴肅性。

    黃書謀：既然“凝石”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)巖石結構、巖石構造和巖石化學成分及生成方法，巖石可分為不同類別。不知“凝石”應歸于何類？電話連線有關專家座談會后，記者又分頭通過電話采訪了幾位出差、開會或在外地沒能參加座談會的專家。

    楊南茹（南京工業(yè)大學教授）：最近10余天，對清華大學孫恒虎教授發(fā)明的“凝石材料”引起多方面的關注，媒體也炒得很熱鬧。對此，我也談點看法。

    第一，從已發(fā)表的材料和實驗數(shù)據(jù)看，“凝石”是一種性能較好的膠凝材料，它的生產工藝、過程、原料以及某些性能與硅酸鹽水泥確有不同，本人在2004，NO.3《水泥技術》雜志上P11～17的文章“一類新的膠凝材料”中已闡述得比較清楚，在此不多贅述。

    第二，從孫教授的凝石材料（即二元化濕水泥……）看，他所謂的“陰體”就是各種工業(yè)廢渣，而“陽體”就是各種含堿物質。因此，它實際上就是堿激發(fā)膠凝材料，完全沒有新意，當然也談不上新發(fā)明。但是，“凝石材料”若作為商品名稱是可以的。而孫教授將巖石的“地球化學”成因理論用于解釋“凝石”的形成，還有待于進一步探討。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)。

    第三，由于所用的原料是各種工業(yè)廢渣、尾礦，其化學成分、礦物成分以及結構差別很大，大體上可分為含鈣（CaO）高的和含鈣低（甚至沒有）的，它們在激發(fā)處理工藝、性能上都會有很大的差別。即使是同種廢渣，由于產地、來源不同，組成也有差別，生產工藝和控制就不可能像硅酸鹽水泥那么規(guī)范。

    第四，根據(jù)堿膠凝材料的特點，最好要做更仔細的性能實驗，以用于小工程和一些有特殊要求的工程中為好，目前還未達到大量推廣的程度。

    第五，希望有關方面對這種材料的歷史和國內外研究、應用的現(xiàn)狀作較全面的了解。就國內看，做這方面工作的單位不下30家，且有不少應用的實例試驗，但沒有像孫教授那么快將其推向產業(yè)化。2004年11月曾在南京召開了第一屆全國化學激發(fā)膠凝材料的研討會，論文集將于今年9月正式出版，從中可知一斑，這樣宣傳報道就會更實事求是、更恰當。

    閻培渝（清華大學土木系教授　博士生導師）：凝石材料，應該說屬于堿激發(fā)膠凝材料中的一類，或者范圍再大些，屬于化學激發(fā)膠凝材料中的一類。說凝石能夠“終結混凝土時代”是不確切的。新聞報道稱凝石為“人造石”。而在土木工程界，混凝土一直被稱為“人工石”，為此還專門造了一個漢字：砼，表示人工石。凝石在此借用了混凝土的定義。凝石取代水泥，仍然是用于制備混凝土，怎么可能終結“混凝土時代”？這在邏輯上是矛盾的?；炷猎诳梢灶A見的未來一段時間內，仍然是性能優(yōu)越的大宗結構工程材料，是不可取代的。凝石作為膠凝材料，用于修建地坪、道路，生產混凝土制品等是可以的，但目前不可能完全取代硅酸鹽水泥。

    就凝石技術目前的情況來看，距大面積推廣還有很大距離。這是因為該技術在推廣應用以前，首先應提供凝石材料本身的各項性能參數(shù)，其次要提供凝石制備的混凝土的各項性能參數(shù)，在用于實際工程時，還必須提供凝石混凝土用于各種結構形式時的性能數(shù)據(jù)。在目前的階段，這些數(shù)據(jù)都不具備，因此還有許多工作需要做。

    應該說，凝石技術與上世紀五六十年代對堿激發(fā)膠凝材料的研究還是有所不同的。根據(jù)我們對藍資公司送來的凝石材料樣品所做的的水化熱實驗，該樣品的早期水化放熱速率和總放熱量不大，這與傳統(tǒng)的堿激發(fā)膠凝材料的性質有所不同。

    目前凝石技術的實驗數(shù)據(jù)資料尚不夠完備，凝石材料依據(jù)的“仿地成巖”理論僅是一個未經證明其正確與否的假說，反應物與反應產物都沒有確認，因此對其下定論為時過早。

    徐有鄰（中國建筑科學研究院結構所所長、建筑結構設計規(guī)范編寫組組長）：新產品的出現(xiàn)是好事情，但是對于新產品的認定和推廣，首先必須要有大量的實驗數(shù)據(jù)，要有權威部門鑒定報告，而對于標準規(guī)范的制定而言，除上述條件外，還必須有第三方見證實驗，要有多方實驗數(shù)據(jù)，還要有大量的工程應用實例。只有制定了標準規(guī)范才有可能大面積推廣應用，因此，從目前該技術所宣傳的情況來看，距推廣應用還有很長的路要走。