林宗壽：“凝石”其實(shí)就是“堿礦渣水泥”
2005-09-16 00:00
近來(lái)，許多人對(duì)“凝石”很感興趣，網(wǎng)上討論很熱烈。由于本人工作較忙，本不想?yún)⑴c討論，但無(wú)奈網(wǎng)友在我網(wǎng)站留言，要我發(fā)表看法，沒(méi)辦法只好發(fā)表以下幾點(diǎn)拙見(jiàn)。
所謂“凝石”其實(shí)就是“堿礦渣水泥”（或“堿激發(fā)膠凝材料”），不是什么新的東西。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定的水泥命名原則，不應(yīng)稱(chēng)為“凝石”。雖然“凝石”這名字很好聽(tīng)，很有創(chuàng)意，但我認(rèn)為還是符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，叫堿礦渣水泥為好。
堿礦渣水泥在我國(guó)雖然已研究了十幾年，該產(chǎn)品也確實(shí)可以使用，在某些場(chǎng)合可代替部分傳統(tǒng)水泥混凝土，但還沒(méi)有建立起一整套產(chǎn)品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，以及建筑部門(mén)的設(shè)計(jì)規(guī)范等。而且，市場(chǎng)對(duì)此產(chǎn)品的認(rèn)識(shí)不夠，所以，我個(gè)人認(rèn)為：目前還不宜大面積推廣，要做的工作還很多。
作為一個(gè)科技工作者，應(yīng)該實(shí)事求是，不能誤導(dǎo)用戶(hù)，把一個(gè)產(chǎn)品說(shuō)得天花亂墜。應(yīng)該對(duì)用戶(hù)負(fù)責(zé)，該產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)在哪里？缺點(diǎn)又在哪里？要對(duì)用戶(hù)有個(gè)明確的交代。
為了讓廣大網(wǎng)友對(duì)堿礦渣水泥有所了解，下面作些簡(jiǎn)單的介紹。
1.堿礦渣水泥的發(fā)展過(guò)程
1957年烏克蘭基輔建筑工程學(xué)院維·德·格盧霍夫斯基教授等開(kāi)發(fā)成功堿礦渣膠結(jié)料。
●1959年，證明這種水泥與硅酸鹽水泥一樣，既能在水中硬化，也能空氣中硬化。
●上世紀(jì)60年代初，堿礦渣水泥及其混凝土試驗(yàn)研究在前蘇聯(lián)許多建設(shè)部門(mén)展開(kāi)。
●上世紀(jì)60～70年代，前蘇聯(lián)在各種建筑工程中進(jìn)行了大量的應(yīng)用試驗(yàn)。
●1985年以來(lái)，前蘇聯(lián)按照已制定并實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)OCT67-11-84和PCT YCCP5024-83生產(chǎn)堿礦渣水泥。
●1989年，前蘇聯(lián)的利別茲克市已成功地全部用堿礦渣混凝土建成高22層的住宅樓。
●從1962年開(kāi)始在工程中批量試用堿礦渣混凝土到1990年，前蘇聯(lián)已在各種建筑工程中累計(jì)使用了300多萬(wàn)立方米堿礦渣混凝土。從1985年以來(lái)，堿礦渣混凝土的年產(chǎn)量達(dá)30多萬(wàn)立方米。
●上世紀(jì)90年代起，我國(guó)水泥工作者開(kāi)始研究堿礦渣水泥，但目前還沒(méi)有產(chǎn)品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
2.堿礦渣水泥的生產(chǎn)
●堿礦渣水泥的品種較多，作為礦渣不僅可以用?；郀t渣、電熱磷礦渣、有色金屬礦渣，還可以用煉鋼渣、化鐵渣、火電廠粉煤灰等等；作為堿組分既可以用成品堿：如純堿、碳酸鉀、氟化鈉、水玻璃等，也可以用工業(yè)副產(chǎn)品：如堿浮渣、偏硅酸鈉等等，還可以用工業(yè)生產(chǎn)中的含堿廢料，如金屬加工和機(jī)械制造、化學(xué)、醫(yī)藥、造紙、水泥、食品等工業(yè)部門(mén)某些產(chǎn)品的廢料。但以水淬高爐礦渣為佳。
●將礦渣烘干到水分小于1%、外加部分緩凝劑磨細(xì)到比表面積大于400m2/kg的礦渣粉。使用時(shí)將堿組分（水玻璃或其他堿）配制成溶液按選定的配比摻入，并與粗細(xì)骨料一起拌成混凝土。
●快硬堿礦渣水泥其成分為?；郀t渣(86～93%)、硅酸鹽水泥熟料(1%～8%)、偏硅酸鈉(6%)。當(dāng)?shù)V渣粉磨細(xì)到比表面積為450～550m2/kg時(shí)，強(qiáng)度1天可達(dá)45～53、3天65～75，7天81～89、28天120～145MPa。
3.堿礦渣水泥的性能
●堿礦渣水泥的物理力學(xué)性能優(yōu)于普通硅酸鹽水泥。
●凈漿的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量在17%～21%之間，而硅酸鹽水泥為27%～29%。
●1:3砂漿標(biāo)準(zhǔn)稠度(擴(kuò)散度17厘米)的水灰比為0.23～0.29，而硅酸鹽水泥砂漿為0.40。
●水化熱僅是硅酸鹽水泥的1/2～l/3；其抗水性好，孔隙率低，孔結(jié)構(gòu)好。
●堿礦渣混凝土對(duì)骨料的要求沒(méi)有像普通水泥混凝土那樣嚴(yán)格，可用粘土質(zhì)和粉粒狀的顆粒占5%～20%的骨料。
●堿礦渣重混凝土(包括高強(qiáng)混凝土)的抗壓強(qiáng)度用粗骨料時(shí)在20～140MPa之間，用細(xì)骨料時(shí)在20～160MPa之間，抗凍標(biāo)號(hào)變化在F200～1000之間，凍害起點(diǎn)溫度為-50℃，而硅酸鹽水泥的為-15℃；
●堿礦渣混凝土的其它物理力學(xué)性能如抗?jié)B性、抗蝕性和抗裂性也高于硅酸鹽水泥混凝土。
●堿礦渣水泥施工、運(yùn)輸較麻煩，必須將礦渣粉（可加好緩凝劑）和堿組分（液體水玻璃）運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)配制，與傳統(tǒng)的水泥施工方法有點(diǎn)區(qū)別。雖然也有人提出用固體水玻璃生產(chǎn)堿礦渣水泥，但由于工藝較復(fù)雜，沒(méi)有推廣開(kāi)。
●堿礦渣水泥（特別是利用礦渣以外的工業(yè)廢渣時(shí)）由于所用的渣往往成分不同，需要改變堿激發(fā)劑。如果控制不好，對(duì)性能有較大影響。
●堿礦渣水泥存在耐久性問(wèn)題，主要表現(xiàn)在長(zhǎng)期抗折強(qiáng)度倒縮，還有干燥收縮大和表面泛堿等問(wèn)題。五十多年來(lái)，堿礦渣水泥由于耐久性問(wèn)題沒(méi)有很好解決，雖然已在一些工程上試用，但至今未能在建筑工程上大量推廣。
●堿性激發(fā)劑資源有限，價(jià)格較貴，一定程度上也影響了這種水泥的推廣應(yīng)用。
●堿礦渣水泥確實(shí)能夠達(dá)到很高強(qiáng)度，但體積穩(wěn)定性差，收縮大；硬化速度快，凝結(jié)時(shí)間難以控制；使用過(guò)程中析堿、泛堿。
林宗壽教授：第九、十屆全國(guó)人大代表
全國(guó)五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)芦@得者
國(guó)家有突出貢獻(xiàn)的中青年專(zhuān)家
享受?chē)?guó)務(wù)院特殊津貼
湖北省勞動(dòng)模范
武漢理工大學(xué)教授、博導(dǎo)
武漢億勝科技有限公司董事長(zhǎng)
林州市億勝紅旗渠水泥有限公司董事長(zhǎng)
香港華潤(rùn)水泥控股有限公司獨(dú)立董事
華新水泥股份有限公司獨(dú)立董事
所謂“凝石”其實(shí)就是“堿礦渣水泥”（或“堿激發(fā)膠凝材料”），不是什么新的東西。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定的水泥命名原則，不應(yīng)稱(chēng)為“凝石”。雖然“凝石”這名字很好聽(tīng)，很有創(chuàng)意，但我認(rèn)為還是符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，叫堿礦渣水泥為好。
堿礦渣水泥在我國(guó)雖然已研究了十幾年，該產(chǎn)品也確實(shí)可以使用，在某些場(chǎng)合可代替部分傳統(tǒng)水泥混凝土，但還沒(méi)有建立起一整套產(chǎn)品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，以及建筑部門(mén)的設(shè)計(jì)規(guī)范等。而且，市場(chǎng)對(duì)此產(chǎn)品的認(rèn)識(shí)不夠，所以，我個(gè)人認(rèn)為：目前還不宜大面積推廣，要做的工作還很多。
作為一個(gè)科技工作者，應(yīng)該實(shí)事求是，不能誤導(dǎo)用戶(hù)，把一個(gè)產(chǎn)品說(shuō)得天花亂墜。應(yīng)該對(duì)用戶(hù)負(fù)責(zé)，該產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)在哪里？缺點(diǎn)又在哪里？要對(duì)用戶(hù)有個(gè)明確的交代。
為了讓廣大網(wǎng)友對(duì)堿礦渣水泥有所了解，下面作些簡(jiǎn)單的介紹。
1.堿礦渣水泥的發(fā)展過(guò)程
1957年烏克蘭基輔建筑工程學(xué)院維·德·格盧霍夫斯基教授等開(kāi)發(fā)成功堿礦渣膠結(jié)料。
●1959年，證明這種水泥與硅酸鹽水泥一樣，既能在水中硬化，也能空氣中硬化。
●上世紀(jì)60年代初，堿礦渣水泥及其混凝土試驗(yàn)研究在前蘇聯(lián)許多建設(shè)部門(mén)展開(kāi)。
●上世紀(jì)60～70年代，前蘇聯(lián)在各種建筑工程中進(jìn)行了大量的應(yīng)用試驗(yàn)。
●1985年以來(lái)，前蘇聯(lián)按照已制定并實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)OCT67-11-84和PCT YCCP5024-83生產(chǎn)堿礦渣水泥。
●1989年，前蘇聯(lián)的利別茲克市已成功地全部用堿礦渣混凝土建成高22層的住宅樓。
●從1962年開(kāi)始在工程中批量試用堿礦渣混凝土到1990年，前蘇聯(lián)已在各種建筑工程中累計(jì)使用了300多萬(wàn)立方米堿礦渣混凝土。從1985年以來(lái)，堿礦渣混凝土的年產(chǎn)量達(dá)30多萬(wàn)立方米。
●上世紀(jì)90年代起，我國(guó)水泥工作者開(kāi)始研究堿礦渣水泥，但目前還沒(méi)有產(chǎn)品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
2.堿礦渣水泥的生產(chǎn)
●堿礦渣水泥的品種較多，作為礦渣不僅可以用?；郀t渣、電熱磷礦渣、有色金屬礦渣，還可以用煉鋼渣、化鐵渣、火電廠粉煤灰等等；作為堿組分既可以用成品堿：如純堿、碳酸鉀、氟化鈉、水玻璃等，也可以用工業(yè)副產(chǎn)品：如堿浮渣、偏硅酸鈉等等，還可以用工業(yè)生產(chǎn)中的含堿廢料，如金屬加工和機(jī)械制造、化學(xué)、醫(yī)藥、造紙、水泥、食品等工業(yè)部門(mén)某些產(chǎn)品的廢料。但以水淬高爐礦渣為佳。
●將礦渣烘干到水分小于1%、外加部分緩凝劑磨細(xì)到比表面積大于400m2/kg的礦渣粉。使用時(shí)將堿組分（水玻璃或其他堿）配制成溶液按選定的配比摻入，并與粗細(xì)骨料一起拌成混凝土。
●快硬堿礦渣水泥其成分為?；郀t渣(86～93%)、硅酸鹽水泥熟料(1%～8%)、偏硅酸鈉(6%)。當(dāng)?shù)V渣粉磨細(xì)到比表面積為450～550m2/kg時(shí)，強(qiáng)度1天可達(dá)45～53、3天65～75，7天81～89、28天120～145MPa。
3.堿礦渣水泥的性能
●堿礦渣水泥的物理力學(xué)性能優(yōu)于普通硅酸鹽水泥。
●凈漿的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量在17%～21%之間，而硅酸鹽水泥為27%～29%。
●1:3砂漿標(biāo)準(zhǔn)稠度(擴(kuò)散度17厘米)的水灰比為0.23～0.29，而硅酸鹽水泥砂漿為0.40。
●水化熱僅是硅酸鹽水泥的1/2～l/3；其抗水性好，孔隙率低，孔結(jié)構(gòu)好。
●堿礦渣混凝土對(duì)骨料的要求沒(méi)有像普通水泥混凝土那樣嚴(yán)格，可用粘土質(zhì)和粉粒狀的顆粒占5%～20%的骨料。
●堿礦渣重混凝土(包括高強(qiáng)混凝土)的抗壓強(qiáng)度用粗骨料時(shí)在20～140MPa之間，用細(xì)骨料時(shí)在20～160MPa之間，抗凍標(biāo)號(hào)變化在F200～1000之間，凍害起點(diǎn)溫度為-50℃，而硅酸鹽水泥的為-15℃；
●堿礦渣混凝土的其它物理力學(xué)性能如抗?jié)B性、抗蝕性和抗裂性也高于硅酸鹽水泥混凝土。
●堿礦渣水泥施工、運(yùn)輸較麻煩，必須將礦渣粉（可加好緩凝劑）和堿組分（液體水玻璃）運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)配制，與傳統(tǒng)的水泥施工方法有點(diǎn)區(qū)別。雖然也有人提出用固體水玻璃生產(chǎn)堿礦渣水泥，但由于工藝較復(fù)雜，沒(méi)有推廣開(kāi)。
●堿礦渣水泥（特別是利用礦渣以外的工業(yè)廢渣時(shí)）由于所用的渣往往成分不同，需要改變堿激發(fā)劑。如果控制不好，對(duì)性能有較大影響。
●堿礦渣水泥存在耐久性問(wèn)題，主要表現(xiàn)在長(zhǎng)期抗折強(qiáng)度倒縮，還有干燥收縮大和表面泛堿等問(wèn)題。五十多年來(lái)，堿礦渣水泥由于耐久性問(wèn)題沒(méi)有很好解決，雖然已在一些工程上試用，但至今未能在建筑工程上大量推廣。
●堿性激發(fā)劑資源有限，價(jià)格較貴，一定程度上也影響了這種水泥的推廣應(yīng)用。
●堿礦渣水泥確實(shí)能夠達(dá)到很高強(qiáng)度，但體積穩(wěn)定性差，收縮大；硬化速度快，凝結(jié)時(shí)間難以控制；使用過(guò)程中析堿、泛堿。
林宗壽教授：第九、十屆全國(guó)人大代表
全國(guó)五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)芦@得者
國(guó)家有突出貢獻(xiàn)的中青年專(zhuān)家
享受?chē)?guó)務(wù)院特殊津貼
湖北省勞動(dòng)模范
武漢理工大學(xué)教授、博導(dǎo)
武漢億勝科技有限公司董事長(zhǎng)
林州市億勝紅旗渠水泥有限公司董事長(zhǎng)
香港華潤(rùn)水泥控股有限公司獨(dú)立董事
華新水泥股份有限公司獨(dú)立董事
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投稿：news@ccement.com
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