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生产过程中二氧化碳气体几乎达到零排放、拥有比其他水泥更强的耐压力、为工业废料的回收再利用提供了新途径，一种新型地质聚合物环保水泥的诞生，表明不久的将来，它定会成为建筑师们的宠儿和生活在钢筋混凝土丛林中都市人的最爱。
歪打正着的发明
虽然这种材料还没有出现在建筑高校的教科书中，也没有出现在公共建设的工程中，但是以其优良的性能，相信这一切的到来不会太远。因为公路建设、艺术品创作、房屋建设以及其他以水泥为材料建造的设施都将得益于这一材料的使用。那么，我们所说的是一种什么样的材料呢?这是一种革命性的建筑材料，这不仅仅体现在它对压力、火和酸性物质具有上佳的抵抗力，更值得注意的是，在生产这种材料的过程中，二氧化碳排放量几乎为零。这种水泥集如此种种优点于一身，同时还能将工业废料作为原材料对其进行再利用。这样的发明简直是太妙了!
这种“终极水泥”优良性能的独门秘笈是什么?是一种铝硅酸盐矿物聚合物，这种聚合物早在20世纪70年代由法国研究人员发明。当时法国正致力于对构成塑料的有机聚合物进行研究，由于这些物质极易燃烧，研究人员便试图寻找更加耐火的物质来取而代之。1972年，研究人员得到了一种由矿物合成的聚合物，将其命名为地质聚合物，原意是指地球化学作用形成的铝硅酸盐矿物聚合物。在研究过程中，研究人员发现任何一种含有二氧化硅和铝的材料都是合成地质聚合物的绝佳材料。
环保方面新贡献
研究人员通过分解主要由二氧化硅和铝组成的黏土物质，将提取物与一种碱性硅酸盐溶液相混合，然后形成一种基本由二氧化硅与氢氧化钠或与苛性钾组成的混合物，结果得到了一种在室温度条件下几小时内便凝固的物质。起初，这些地质聚合物的应用仅限于航空业使用的模具和工具等高科技领域。但是，当自从20世纪90年代初人们开始意识到二氧化碳排放所带来的危害后，针对这一领域的研究便得到普遍重视，利用地质聚合物成为普通水泥替代品的研究目前全球正在进行的实验室约有60家。
为了更好地理解这些地质聚合物在工业及环保方面的重要性，我们应该知道现在生产1吨传统水泥，就要至少向大气层排放1吨二氧化碳。尽管各国付出巨大努力，但水泥工业的二氧化碳排放量一直居高不下。这些二氧化碳50%来自于将碳酸钙转化为生石灰的工艺过程；还有40%的排放量来自于化石能源的燃烧，这是为了确保该工艺所要求1 450℃的反应温度；剩下约10％排放量则来自于电力的传输与消耗。但是科学家研制的地质聚合物水泥不存在这样的问题。它所使用的原料是从黏土物质中提取出来的一种矿物——高岭土，只须焙烧至650℃。经过这样的工序，可以得到一种机械强度与传统水泥相当的水泥产品，重要的是其相关工序中二氧化碳气体的排放量降低了80％之多。
但是，这种最早的由地质聚合物构成的新型水泥，价格是普通水泥的6倍，因为它的生产过程对碱式硅酸盐的需求量非常大。可喜的是，随后研究人员发现，火力发电厂抛弃的粉煤灰是极佳的原料，这种物质的构成有80％是二氧化硅和铝。这种以粉煤灰为原料的水泥生产中，二氧化碳的排放量几乎为零，因为在这一过程中并不需要对原料预热。热的粉煤灰可以直接作为原料投入水泥生产!同时被证实，主要由碱化过程造成的成本价格比普通水泥低30％。从另一方面来看，如果这种材料仅作为预制水泥，它的应用又受到很大的局限。为了解决拓宽它的使用范围，研究人员又对制造工艺进行了改进：在粉煤灰中加入极少量的碱性溶液。如今这种革命性水泥，将成为环保型的新一代替代材料。
抗压能力惊人
在粉煤灰中加入极少量的碱性溶液，粉煤灰的微粒并不会完全分散。这种技术在生产过程中优先使用非强腐蚀性的碱性溶液，干燥工序对周围温度的要求也有所降低，因而更适合在建筑工地上使用。为了探索这条道路，西班牙、比利时、荷兰高校中粉煤灰应用方面的专家联合起来，于2004年测试了取自欧洲15个不同国家不同来源的粉煤灰样品，结果很令人惊讶，制得的水泥在周围温度条件下凝固后，它们可以抵抗100MPa(兆帕斯卡)的压力，而传统水泥只能抵抗40MPa的压力。该抗压强度相当于每平方厘米的面积上足可以承载10 000牛以上的重力。另外，随着热电站的现代化，它提供的粉煤灰微粒越来越细腻，而且也更均匀，完全符合地质聚合物水泥的生产要求!
换句话说，粉煤灰不再是一种废料，而是从发电过程中得到的一种原材料。研究人员还同样以煤矿中的矸石(夹杂在煤里的石块，含碳量很少，不易燃烧，含有黏土成分)为原料成功完成了另一种地质聚合物水泥的合成试验。在未来的5~10年中，人们将会看到数百万吨级的地质聚合物水泥投入使用，而且地质聚合物水泥工业将随之全速发展。
但是地质聚合物水泥的生产过程所需的碱性溶液远远供不应求，化学工业每年仅生产20万吨用于洗涤剂和胶水生产的碱性溶液，而地质聚合物水泥却需要数千万吨。所以，地质聚合物水泥产业的发展还需要科学家发明从富含钠和钾的岩石中提取碱性硅酸盐的新方法。
中国是一个传统水泥消费大国，目前每年消费的水泥达到世界总生产量的一半以上，预计至2020年需求量还要翻一番。可喜的是，中国已经于2006年2月开始了自己的地质聚合物水泥事业。在温室气体排放问题上的优势，无疑将得到国际社会的普遍支持，也将会是地质聚合物水泥业蓬勃发展的最佳保障。
歪打正着的发明
虽然这种材料还没有出现在建筑高校的教科书中，也没有出现在公共建设的工程中，但是以其优良的性能，相信这一切的到来不会太远。因为公路建设、艺术品创作、房屋建设以及其他以水泥为材料建造的设施都将得益于这一材料的使用。那么，我们所说的是一种什么样的材料呢?这是一种革命性的建筑材料，这不仅仅体现在它对压力、火和酸性物质具有上佳的抵抗力，更值得注意的是，在生产这种材料的过程中，二氧化碳排放量几乎为零。这种水泥集如此种种优点于一身，同时还能将工业废料作为原材料对其进行再利用。这样的发明简直是太妙了!
这种“终极水泥”优良性能的独门秘笈是什么?是一种铝硅酸盐矿物聚合物，这种聚合物早在20世纪70年代由法国研究人员发明。当时法国正致力于对构成塑料的有机聚合物进行研究，由于这些物质极易燃烧，研究人员便试图寻找更加耐火的物质来取而代之。1972年，研究人员得到了一种由矿物合成的聚合物，将其命名为地质聚合物，原意是指地球化学作用形成的铝硅酸盐矿物聚合物。在研究过程中，研究人员发现任何一种含有二氧化硅和铝的材料都是合成地质聚合物的绝佳材料。
环保方面新贡献
研究人员通过分解主要由二氧化硅和铝组成的黏土物质，将提取物与一种碱性硅酸盐溶液相混合，然后形成一种基本由二氧化硅与氢氧化钠或与苛性钾组成的混合物，结果得到了一种在室温度条件下几小时内便凝固的物质。起初，这些地质聚合物的应用仅限于航空业使用的模具和工具等高科技领域。但是，当自从20世纪90年代初人们开始意识到二氧化碳排放所带来的危害后，针对这一领域的研究便得到普遍重视，利用地质聚合物成为普通水泥替代品的研究目前全球正在进行的实验室约有60家。
为了更好地理解这些地质聚合物在工业及环保方面的重要性，我们应该知道现在生产1吨传统水泥，就要至少向大气层排放1吨二氧化碳。尽管各国付出巨大努力，但水泥工业的二氧化碳排放量一直居高不下。这些二氧化碳50%来自于将碳酸钙转化为生石灰的工艺过程；还有40%的排放量来自于化石能源的燃烧，这是为了确保该工艺所要求1 450℃的反应温度；剩下约10％排放量则来自于电力的传输与消耗。但是科学家研制的地质聚合物水泥不存在这样的问题。它所使用的原料是从黏土物质中提取出来的一种矿物——高岭土，只须焙烧至650℃。经过这样的工序，可以得到一种机械强度与传统水泥相当的水泥产品，重要的是其相关工序中二氧化碳气体的排放量降低了80％之多。
但是，这种最早的由地质聚合物构成的新型水泥，价格是普通水泥的6倍，因为它的生产过程对碱式硅酸盐的需求量非常大。可喜的是，随后研究人员发现，火力发电厂抛弃的粉煤灰是极佳的原料，这种物质的构成有80％是二氧化硅和铝。这种以粉煤灰为原料的水泥生产中，二氧化碳的排放量几乎为零，因为在这一过程中并不需要对原料预热。热的粉煤灰可以直接作为原料投入水泥生产!同时被证实，主要由碱化过程造成的成本价格比普通水泥低30％。从另一方面来看，如果这种材料仅作为预制水泥，它的应用又受到很大的局限。为了解决拓宽它的使用范围，研究人员又对制造工艺进行了改进：在粉煤灰中加入极少量的碱性溶液。如今这种革命性水泥，将成为环保型的新一代替代材料。
抗压能力惊人
在粉煤灰中加入极少量的碱性溶液，粉煤灰的微粒并不会完全分散。这种技术在生产过程中优先使用非强腐蚀性的碱性溶液，干燥工序对周围温度的要求也有所降低，因而更适合在建筑工地上使用。为了探索这条道路，西班牙、比利时、荷兰高校中粉煤灰应用方面的专家联合起来，于2004年测试了取自欧洲15个不同国家不同来源的粉煤灰样品，结果很令人惊讶，制得的水泥在周围温度条件下凝固后，它们可以抵抗100MPa(兆帕斯卡)的压力，而传统水泥只能抵抗40MPa的压力。该抗压强度相当于每平方厘米的面积上足可以承载10 000牛以上的重力。另外，随着热电站的现代化，它提供的粉煤灰微粒越来越细腻，而且也更均匀，完全符合地质聚合物水泥的生产要求!
换句话说，粉煤灰不再是一种废料，而是从发电过程中得到的一种原材料。研究人员还同样以煤矿中的矸石(夹杂在煤里的石块，含碳量很少，不易燃烧，含有黏土成分)为原料成功完成了另一种地质聚合物水泥的合成试验。在未来的5~10年中，人们将会看到数百万吨级的地质聚合物水泥投入使用，而且地质聚合物水泥工业将随之全速发展。
但是地质聚合物水泥的生产过程所需的碱性溶液远远供不应求，化学工业每年仅生产20万吨用于洗涤剂和胶水生产的碱性溶液，而地质聚合物水泥却需要数千万吨。所以，地质聚合物水泥产业的发展还需要科学家发明从富含钠和钾的岩石中提取碱性硅酸盐的新方法。
中国是一个传统水泥消费大国，目前每年消费的水泥达到世界总生产量的一半以上，预计至2020年需求量还要翻一番。可喜的是，中国已经于2006年2月开始了自己的地质聚合物水泥事业。在温室气体排放问题上的优势，无疑将得到国际社会的普遍支持，也将会是地质聚合物水泥业蓬勃发展的最佳保障。