葉大年院士多年從事礦物光學性質與晶體結構之間的關系研究,發現許多定性和定量的規律,從而開拓了結構光性礦物學的新領域,并著有世界上第一部此領域的專著《結構光性礦物學》。其專著《X射線粉末法及其在巖石學中的應用》,推動了礦物學和巖面學研究。他1978年獲全國科學大會獎,1986年獲中國科學院自然科學二等獎和國家科學技術進步三等獎。今年“兩會”期間他呼吁:“我們的科技事業一定要創新。科研人員必須創新,如果只是簡單地儲存知識,其價值可能只值5元錢的一張光盤。
4月6日上午,記者慕名來到中國科學院地質與地球物理研究所,就膠凝材料的前沿科學問題采訪了全國政協常委、民盟中央常委、中國科學院院士、中國科學院地質與地球物理研究所研究員、北京大學地球與空間科學學院教授葉大年。
葉大年院士與建材緣分很深。他多年致力于陶瓷礦物學和水泥礦物學應用技術研究,1986年因沸石水泥研究獲國家科技進步三等獎。我們的交談就從沸石開始。他說,沸石是由火山灰變的,由于沸石的分子結構有很多空洞,能吸附水和氣體,還能夠引起離子交換,所以在化工、環保等方面用途很廣。上世紀50年代之前全世界用的沸石全是人工合成的,又叫分子篩,因為當時不知道有天然的礦產。后來通過用X射線檢查,發現天然沸石有的是,于是就將沸石用起來了。中科院地質所找沸石礦是從1970年開始的,沸石用量最大的是建材行業。70年代末期,我國大量“小水泥”安定性不合格,面臨下馬。地質所的同志想到將沸石與水泥摻合,經過試驗水泥安定性合格了,標號也上去了。當時沸石的用量很大,一年300多萬噸,以15%～20%的比例摻加到水泥中后,每年可生產沸石水泥2000多萬噸。北方各地的水泥生產企業能摻的都摻了,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 題.
接著,我們談到了膠凝材料的新產品問題。葉大年介紹說,新產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品,實際上在國外已經研究十幾年了。法國、澳大利亞、意大利、日本等國都在研究。而且法國一家公司已在中國注冊了類似公司,準備投標山西省一段高速公路。我國也有好幾個類似項目,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入工廠化生產和施工現場的。他們能結合中國的實際將其核心技術用來作膠凝材料,是具有創新精神的,符合國情,符合科學發展觀。此技術屬于前沿科學,不要將其看成小事。真然高科技并不神秘,問題并不太復雜,在科學上完全說得通。這種膠凝材料甚至可以用來粘泥巴,使用的條件比較寬松,施工很簡單,易于推廣。
葉大年說,現在的當務之急是將其用起來,先用在最安全的部位,如非承重墻體、地面材料等,取得經驗后慢慢擴大,逐步推進。如果稍慢一點,外國的同類產品進來,就會被他們占領市場,我們就被動了。
在談到膠凝材料新產品的耐久性問題時,葉大年說,類似技術最早法國人叫地聚合物geopoLymer,達到強度沒問題。水泥的耐久性問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。而當今研制的膠凝材料新產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定的,現在所有的試驗都說明是可以的,我認為就可以用。再說材料的使用期不是無窮盡的,有個最佳使用期。水泥制品是未燒結的,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,不在于材料燒結與否。現在我們不應停留在能否耐久的討論上,而要做這種新產品穩步推廣應用的工作,在推廣中考驗其耐久性,并用苛刻的試驗條件做抗炭化和安定性檢測,以便更科學地預見它的耐久性。其實這種新產品是與火山灰類似的,古羅馬的一些火山灰建筑物已經歷了2000多年仍然屹立,就是這種新產品耐久性的一個佐證。
在結束采訪時,葉大年說,我國提出以人為本的可持續發展戰略和循環經濟戰略,今后煤和石灰石這些礦產的開采和利用都將受到限制,因為在生產過程中都會產生溫室效應的氣體。
葉大年建議建材行業要振奮民族精神,更新觀念,加強科研工作,在這個領域應該是大有作為的。建筑和建材是拉動我國經濟增長的重要組成部分,應該強調創新,對新產品強化試驗,穩步推廣。他認為,目前的膠凝材料新產品強度比水泥要強,雖然不敢說可全面代替水泥,但預測在未來5～10年內會形成非常大的氣候。