在年全国水泥学术会议上，吴中伟发表了论文“混凝土、砂浆、纤维水泥石的中心质假说”。吴先生从当时的钢丝网水泥船得到启发，提出一个水泥基复合材料微结构的模型：在各尺度上都有分散在介质中的中心质，于是在粗观上，砂、石或陶粒等以及各种纤维是分散在大介质(包裹大中心质的结构膜层)中的大中心质；把含有水泥水化颗粒中的凝胶和晶相颗粒、未水化颗粒以及孔隙所含水和空气的水泥浆体看成微集料混凝土，是由未水化的熟料颗粒作为次中心质和由微中心质和微介质组成的次介质。这是在世界上第一次从系统论角度提出的模型，后来经过数次修改，可以用于指导各层次水泥基材料的研究和应用。

一种新的学术理念或者科学思想的出现，常常得不到认可，更难见有人提出问题进行讨论，例如美籍奥地利人、理论生物学家L.V.贝塔朗菲(LudwigVonBertalanffy)在年发表“抗体系统论”，提出了系统论的思想。但是直到年才得到学术界的重视，而在年贝塔朗菲发表《一般系统理论基础、发展和应用》(《GeneralSystemTheory；Foundations，Development，Applications》)的专著后，才确立了系统论的学术地位。

同理，吴中伟在近60年前就提出的“水泥基复合材料中心质假说”(以下简称“中心质假说”，在当时是很超前的，是应当记入水泥混凝土发展史的。但是也并未得到重视和传播。其主要原因是当时作为后辈的我们感悟不够，没有深刻的理解。直到年10月12日MIT混凝土持续性中心(ConcreteSustanibilityHub)的科学家们在美国《物理学通报》发表了一篇论文题为：NanostructureandNanomechanicsofCement：PolydisperseColloidalPacking(水泥的纳米结构和纳米力学：多分散性的凝胶集聚体)，才引起我们的对比分析。通过对比分析，感到吴先生60年前提出的“中心质假说”确实很超前。MIT学者的论文所述研究最多是采取现代技术，对吴先生“中心质假说”和之后H.F.W.Taylor关于孔隙率-颗粒组成等强度关系模型是一种侧面实证，但其中所述“发现”的结论并不很先进。

上述MIT学者的研究为“水泥是如何使混凝土具有强度的”。其研究的主要内容是用MonteCarlo法建立3.0～3.5nm颗粒不同聚集体的模型，得到不同颗粒组成聚集体的纳米压痕模量与聚集率的关系，以及聚集率与多分散度的关系，得出的结论是：1)证明“C-S-H”(水化硅酸钙)单元在原子尺度上内部分子结构是几何无序排列的，并非以前所认为的晶体结构；2)证明“C-S-H粒子以任意尺寸形成，并非均一的球形，而这种纳米尺度单元的尺寸多样性，导致一种致密的、无序团聚的粒子群，形成较强的胶凝材料浆体；3)证明“混凝土强度的来源就是水泥中多样性纳米尺寸粒子优化的聚集密度。”分析这三条结论可见，第1条所述是早已被公认的事实：硅酸盐水泥主要的水化物C-S-H凝胶为近程有序、远程无序的非晶态固体；第2条所述“多样性纳米尺寸粒子优化的聚集体”，实际上是吴中伟“中心质假说”中水泥基材料的第3层微结构中的“微介质”；第3条混凝土强度由上述水化物粒子的聚集密度所决定，也就是说与粒子之间距离有关，表明水化物聚集的动力主要是vanderWaals力；也就可说明我们长久以来所认识的重要规律：常用强度等级的混凝土，在其它条件相同的情况下，水灰比是决定其强度的主要因素。

MIT混凝土持续性中心的这项成果可用做吴中伟“中心质假说”的补充和解释。此外，H.F.W.Taylor年发表的关于水泥基材料中孔隙率–固体粒子–强度关系的模型虽然可以用以对“中心质假说”中第2层次微结构的解释，事实证明其可以扩大到第1层次。联系对这3个层次进行深层次的分析解读，可以更好地理解“中心质假说”对现代混凝土技术研究与工程应用的意义。

1吴中伟的中心质假说

1.1中心质假说的依据和初次模型

按系统论观点，混凝土从微观(原子尺度，10–1nm量级)、细观(过去曾叫做亚微观，粒子尺度，nm～1nm量级)、粗观(混凝土集料尺度，毫米以上肉眼可见量级)直到宏观(构件尺度，厘米以上量级)等不同尺度的系统之间、每层系统中各组成部分之间都是相互联系、相互作用的；每层系统的每一组成部分也都是一个子系统，其相互间也是相互联系、相互作用的。脱离混凝土，单独研究水泥水化机理的时代，确实对混凝土的应用有过重要的指导意义，但是以外加剂广泛使用为特征的现代混凝土比传统的混凝土有了很大的变化，把水泥放在混凝土中联系起来的研究才符合现代系统学理论和混凝土的实际。“化学组成通过结构决定物质的性质”是系统的性质之一。

吴先生年初次发表的中心质假说模型如图1所示。

图1所示模型是从粗观尺度上的石棉水泥、钢丝网水泥船和玻璃纤维增强水泥得到的启发，延伸到其以下各不同尺度。

此前有关水泥水化机理的研究，主要孤立地

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