知其然，更要知其所以然

闻宝联

（建筑材料工业技术情报研究所，北京 100024）

转眼又到了年底，回顾今年的专栏文章，主要讲的是基础知识、基本概念、理念，很多时候，基础是最重要的，却往往被忽略。

我在一次企业走访培训时候，建议搅拌站采用当地的石灰石磨细粉，技术人员提出不敢用，我问为什么，回答说亚甲蓝值还行，不高，但烧失量太大，不敢用。这个很有意思了，胶凝材料测量烧失量，各有各的意义，不懂其本质就会望文生义。

烧失量又称灼减量，即将样品在 (950±25)℃的高温炉中灼烧所排出的结晶水、碳酸盐分解出的 CO2、硫酸盐分解出的 SO2，以及有机杂质被排除后物量的损失与低价硫、铁等元素氧化成高价的代数和。

熟料烧失量是衡量熟料质量好坏的一个重要指标，烧失量高说明窑内物料化学反应不完全，还有一部分碳酸钙或煤粒没有分解或燃尽，更有一部分碳酸钙虽已分解，但来不及继续完成熟料，特别在是用袋装水泥的时候，水泥存放时间长了容易发生部分水泥受潮而水化失效，这样会造成烧失量大，自然要限制。

粉煤灰中存在的未燃碳是有害成分，含碳量越高，烧失量越大，混凝土的需水量就越大，严重影响混凝土中含气量的控制，粉煤灰功效不能得以充分发挥，抗干缩性能和抗硫酸盐侵蚀性能均有不同程度的下降，自然要限制。

矿粉是炼铁过程产生的副产品，形成于1000℃ 以上，本来不该有烧失量，如果吸潮会有烧失量，但测量烧失量更主要的是防止里面搀入太多的石灰石，烧失量大往往预示着掺入了过多的石灰石粉，其活性也会大幅度降低！如果矿粉中的亚铁高，在灼烧过程中，部分被空气中的氧氧化为高价铁，使试样增重，还会出现烧失量为负值情况。

那么紧接着，石灰石磨细粉为什么会造成烧失量大？碳酸盐（MgCO3、CaCO3等）在加热到800℃ 后会分解成金属的氧化物和 CO2，就形成了固体矿粉的质量损失（烧失）。

碳酸钙分子量100，氧化钙分子量56，二氧化碳分子量44，算起来，其烧失量44%！

由此可见，按胶材的实验方法，烧失量自然很高，但石灰石粉根本就不应该做这检测。

正确理解实验检测的目的和意义很重要，这是最基本的。

没有理论指引的经验可能只是偶然认识的累加而已，而无的放矢的理论也只能是空中楼阁，这两者是互相促进的，往往越没实践经验也越没有真正的理论。

我一直坚持环渤海地区的桥梁耐久性追踪调研，发现一个很奇怪的现象：同一条公路上的桥梁，同一时间段建设，相近的气候和工作环境，天津地区桥梁的腐蚀状况比河北要严重得多，这让我很不解。因为天津地区很早就是用矿物掺合料，推广使用高性能混凝土，目的是要保障结构的耐久性；而河北交通系统相当长一段时间内禁止用矿物掺合料，自然，以我当时的认识，河北桥梁耐久性状况应该比天津差，但调研的结果却恰恰相反。图1为腐蚀严重的桥墩照片。

图1 腐蚀严重的桥墩

显然，这里面肯定出了问题，似乎矿物掺合料降低了结构耐久性，与先前的认识背道而驰！几十座同时代两地桥梁的对比都显示如此。后来经过深入调研发现问题所在：两地施工工法基本一样，比如桥墩，都是一天拆模，然后塑料布包裹养护，密封不严经常漏风，也很少浇水。加入掺合料的混凝土强度增长慢，表层的掺合料还没太水化，封不住水，失水严重，表层混凝土疏松；而不掺加掺合料的混凝土强度增长要明显快，也是同样的养护方式，相较而言，对于水分的封闭效果要优于前者，但这并非说明纯水泥耐久性好，而主要是加了掺合料如果不重视养护，也达不到预期效果。意识到这一点，在后来的桥梁建设中重点强调了养护的重要性，回过头再反观当时的工程，基本没有像以前那样发生严重腐蚀，也就是说加入掺合料的混凝土必须加强养护措施！不抓准某一现象背后的本质或是原理，只会与初衷背道而驰！图2和图3为养护对比照片。

图2 不恰当的养护

图3 良好的养护

有个哲学寓言：一个农场里有一群火鸡，农场主每天中午十一点来给它们喂食。火鸡中有一只智商高的“科学家”发现了这个现象，一直观察了近一年都没有例外，于是它也发现了自己宇宙中的伟大定律——每天上午十一点，就有食物降临。它在感恩节早上向火鸡们公布了这个定律，但这天的结果大家都知道了。

以前常发现混凝土浇注完成后溢出气泡，这不仅严重影响混凝土的强度，也严重影响外观。分析原因，曾有不少人怀疑是氢气，是铝与氢氧化钙反应生成了氢气：

而铝的来源被认为是粉煤灰，前段专栏撰文说这是不可能的，因为根据最基本的化学知识，自然界中，无论是岩石还是煤层土壤，根本不可能有单质铝，因为铝、铁等都属于活性较强的金属，更何况粉煤灰是在一千多度高温下形成的副产品，更不可能有单质铝存在，只有化合物存在，当然后来的验证也确实都不是铝。

但后来随着调研，我意识到可能还真可能粉煤灰中存在单质铝。我在各地走访调研中，发现一些企业回收废品铝，然后熔化生成铝锭，产生不少废渣（见图4），这些废渣中存在很多铝。为了回收铝，将废渣粉磨，铝因为延展性好，不少被磨成薄片或条状，过筛后这部分铝被回收了，而被磨细的随着废渣一起被排除——这是作为危废禁止使用的，但这些废渣与粉煤灰无论颜色和细度，几乎别无二致，一旦被掺入粉煤灰，不仅会产生氢气，更会严重影响质量和环境！

图4 磨细之前的铝渣