葉大年院士多年從事礦物光學(xué)性質(zhì)與晶體結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系研究,發(fā)現(xiàn)許多定性和定量的規(guī)律,從而開(kāi)拓了結(jié)構(gòu)光性礦物學(xué)的新領(lǐng)域,并著有世界上第一部此領(lǐng)域的專著《結(jié)構(gòu)光性礦物學(xué)》。其專著《X射線粉末法及其在巖石學(xué)中的應(yīng)用》,推動(dòng)了礦物學(xué)和巖面學(xué)研究。他1978年獲全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng),1986年獲中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)二等獎(jiǎng)和國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng)。今年“兩會(huì)”期間他呼吁:“我們的科技事業(yè)一定要?jiǎng)?chuàng)新�？蒲腥藛T必須創(chuàng)新,如果只是簡(jiǎn)單地儲(chǔ)存知識(shí),其價(jià)值可能只值5元錢的一張光盤。
4月6日上午,記者慕名來(lái)到中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所,就膠凝材料的前沿科學(xué)問(wèn)題采訪了全國(guó)政協(xié)常委、民盟中央常委、中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員、北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院教授葉大年。
葉大年院士與建材緣分很深。他多年致力于陶瓷礦物學(xué)和水泥礦物學(xué)應(yīng)用技術(shù)研究,1986年因沸石水泥研究獲國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。我們的交談就從沸石開(kāi)始。他說(shuō),沸石是由火山灰變的,由于沸石的分子結(jié)構(gòu)有很多空洞,能吸附水和氣體,還能夠引起離子交換,所以在化工、環(huán)保等方面用途很廣。上世紀(jì)50年代之前全世界用的沸石全是人工合成的,又叫分子篩,因?yàn)楫?dāng)時(shí)不知道有天然的礦產(chǎn)。后來(lái)通過(guò)用X射線檢查,發(fā)現(xiàn)天然沸石有的是,于是就將沸石用起來(lái)了。中科院地質(zhì)所找沸石礦是從1970年開(kāi)始的,沸石用量最大的是建材行業(yè)。70年代末期,我國(guó)大量“小水泥”安定性不合格,面臨下馬。地質(zhì)所的同志想到將沸石與水泥摻合,經(jīng)過(guò)試驗(yàn)水泥安定性合格了,標(biāo)號(hào)也上去了。當(dāng)時(shí)沸石的用量很大,一年300多萬(wàn)噸,以15%～20%的比例摻加到水泥中后,每年可生產(chǎn)沸石水泥2000多萬(wàn)噸。北方各地的水泥生產(chǎn)企業(yè)能摻的都摻了,至今已有30多年的歷史,解決了上千家水泥廠水泥的安定性問(wèn) 題.
接著,我們談到了膠凝材料的新產(chǎn)品問(wèn)題。葉大年介紹說(shuō),新產(chǎn)品與火山灰的道理是一樣的。像真然公司這樣的膠凝材料類新產(chǎn)品,實(shí)際上在國(guó)外已經(jīng)研究十幾年了。法國(guó)、澳大利亞、意大利、日本等國(guó)都在研究。而且法國(guó)一家公司已在中國(guó)注冊(cè)了類似公司,準(zhǔn)備投標(biāo)山西省一段高速公路。我國(guó)也有好幾個(gè)類似項(xiàng)目,專家在這方面的論文很多。而真然公司的膠凝材料是較早進(jìn)入工廠化生產(chǎn)和施工現(xiàn)場(chǎng)的。他們能結(jié)合中國(guó)的實(shí)際將其核心技術(shù)用來(lái)作膠凝材料,是具有創(chuàng)新精神的,符合國(guó)情,符合科學(xué)發(fā)展觀。此技術(shù)屬于前沿科學(xué),不要將其看成小事。真然高科技并不神秘,問(wèn)題并不太復(fù)雜,在科學(xué)上完全說(shuō)得通。這種膠凝材料甚至可以用來(lái)粘泥巴,使用的條件比較寬松,施工很簡(jiǎn)單,易于推廣。
葉大年說(shuō),現(xiàn)在的當(dāng)務(wù)之急是將其用起來(lái),先用在最安全的部位,如非承重墻體、地面材料等,取得經(jīng)驗(yàn)后慢慢擴(kuò)大,逐步推進(jìn)。如果稍慢一點(diǎn),外國(guó)的同類產(chǎn)品進(jìn)來(lái),就會(huì)被他們占領(lǐng)市場(chǎng),我們就被動(dòng)了。
在談到膠凝材料新產(chǎn)品的耐久性問(wèn)題時(shí),葉大年說(shuō),類似技術(shù)最早法國(guó)人叫地聚合物geopoLymer,達(dá)到強(qiáng)度沒(méi)問(wèn)題。水泥的耐久性問(wèn)題主要是安定性不足,放出游離的氧化鈣,變成氫氧化鈣,體積變大,所以混凝土變酥。而當(dāng)今研制的膠凝材料新產(chǎn)品是低氧化鈣的硅鋁體系,其中80%～90%是氧化硅和氧化鋁,這些成分在地球上是穩(wěn)定的,現(xiàn)在所有的試驗(yàn)都說(shuō)明是可以的,我認(rèn)為就可以用。再說(shuō)材料的使用期不是無(wú)窮盡的,有個(gè)最佳使用期。水泥制品是未燒結(jié)的,而有100年以上歷史的混凝土建筑物有的是。建筑物能不能持久,不在于材料燒結(jié)與否。現(xiàn)在我們不應(yīng)停留在能否耐久的討論上,而要做這種新產(chǎn)品穩(wěn)步推廣應(yīng)用的工作,在推廣中考驗(yàn)其耐久性,并用苛刻的試驗(yàn)條件做抗炭化和安定性檢測(cè),以便更科學(xué)地預(yù)見(jiàn)它的耐久性。其實(shí)這種新產(chǎn)品是與火山灰類似的,古羅馬的一些火山灰建筑物已經(jīng)歷了2000多年仍然屹立,就是這種新產(chǎn)品耐久性的一個(gè)佐證。
在結(jié)束采訪時(shí),葉大年說(shuō),我國(guó)提出以人為本的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和循環(huán)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略,今后煤和石灰石這些礦產(chǎn)的開(kāi)采和利用都將受到限制,因?yàn)樵谏�產(chǎn)過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體。
葉大年建議建材行業(yè)要振奮民族精神,更新觀念,加強(qiáng)科研工作,在這個(gè)領(lǐng)域應(yīng)該是大有作為的。建筑和建材是拉動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要組成部分,應(yīng)該強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新,對(duì)新產(chǎn)品強(qiáng)化試驗(yàn),穩(wěn)步推廣。他認(rèn)為,目前的膠凝材料新產(chǎn)品強(qiáng)度比水泥要強(qiáng),雖然不敢說(shuō)可全面代替水泥,但預(yù)測(cè)在未來(lái)5～10年內(nèi)會(huì)形成非常大的氣候。