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 产品介绍-》慕湖产品


9002 菱镁水泥添加剂

  菱苦土是镁质胶凝材料,主要成分是 MgO ,由菱镁矿煅烧后磨细制成。菱镁矿在我国辽宁、吉林、山东、宁夏等地有丰富的蕴藏量。

一、菱苦土的制造
  
菱苦土的主要成分是 MgCO 3 ,加热分解为 MgO 和 CO 2 :

60 0 ~ 800 ℃

MgCO 3 →MgO + CO 2 ↑

  生成的 CO 2 应不断地排除,以保证反应的不断进行。煅烧温度对菱苦土的质量有重要影响。煅烧温度过低时, MgCO 3 分解不完全,易产生“生烧”而降低胶凝性;温度过高时,则 MgO 烧结收缩颗粒变得坚硬,胶凝性很差,称为过烧。
   煅烧所得菱苦土磨得越细,使用时强度越高,相同细度时, MgO 含量越高,质量越好。

二、菱苦土料浆的制取和硬化
  
菱苦土如果加水拌和, MgO 水化生成 Mg(OH) 2 ,疏松而无胶凝性质。因此制备菱苦土料浆不能用水拌和,而用氯化镁 (MgCl 2 · 6H 2 O) 、硫酸镁 (MgSO 4 · 7 H 2 O) 、氯化铁 (FeCl 3 ) 或硫酸亚铁 (FeSO 4 · H 2 O) 等盐的溶液拌和菱苦土。其中以氯化镁最好,拌和后凝结快,硬化后强度高,但叹湿性大,抗水性差。同时加入硫酸亚铁可以提高其抗水性。加热氯化镁溶液,可缩短菱苦土凝结时间,加速硬化。
   氯化镁的比重 ( 浓度 ) 对菱苦土强度有一定的影响。氯化镁比重增加,制品强度明显提高,但当氯化镁比重超过 1.25 时,强度的提高则不明显,吸湿性却增大,使用时易返潮、起碱,故氯化镁适宜的比重为 1.2 ~ 1.25 。

三、菱苦土的性质
  
菱苦土水化后体积略有膨胀,使制品无收缩。菱苦土碱性较弱,对有机物无腐蚀性,但对铝、铁等金属可有腐蚀作用,因此不能使菱苦土直接接触金属来使用。氧氯化镁对酸和某些盐的抵抗性差。由于菱苦土原材料价格低廉而有很好的胶凝性,许多人已经或正在研究改善其抗水性的方法,比如加入一定量的粉煤灰、沸石岩粉等,在 28 天前作用不明显,而 28 天以后,随龄期的增长,软化系数和强度都可提高,所制成的构件,强度可达 49 兆帕以上;并且在 28 天以后还具有一定的水硬性。
   用硫酸镁拌和菱苦土时,其性能比氧氯化镁差些,但其强度仍高于普通水泥的强度,因其对高温不敏感,故可用于预制构件的高温成型产品。

四、菱苦土的应用
  
用菱苦土掺入木屑、刨花、木丝等制成板材,可代替木材制作门窗框、地板、墙和天花板的抹灰等。菱苦土混凝土还可制作空心楼板、小型屋架、檩条、龙骨等配用芦苇筋的菱苦土混凝土还具有较好的抗裂性能。菱苦土中还可加入一些颜料,制作人造大理石,或者用做人造大理石的基体。

( ) 、菱镁制品的用途
1 、玻璃纤维增强镁水泥混凝土:通风管道、防火板、蔬菜大棚骨架、保温板、加压板、井盖、波形瓦、落水管、轻质隔墙板。
2 、镁水泥锯末混凝土:垫仓板、包装箱、活动房、地面板、矿井坑木。
3 、镁水泥砂浆:花格砖、在机砖、空心砌块、排水管。

( ) 、氯氧镁水泥材料及制品相关标准
1 、包装容器菱镁砼箱 -------- 国家标准 GBl3041-91
2 、菱镁水泥小波瓦及其脊瓦——行业标准 WB / T1001-94
3 、氯氧镁水泥通风管道——行业标准 JC646-96
4 、不燃性无机复合板——行业标准 GAl60-97
5 、波镁平板——行业标准 JC688-98
6 、硅镁加气混凝土空心副墙板——行业标准 JC680-97
7 、矿用菱镁混凝土制品通用技术条件一部行业标准 MT / T375.1-94
8 、矿用菱镁混凝土制品拱形支架技术条件——部行业标准 MT / T375.5-97
9 、矿用菱镁混凝土制品窄轨轨枕——部行业标准 MT / T375.3-94
10 、矿用菱镁混凝土制品梯形支架技术条件——部行业标准 MT / T375.2-94
11 、矿用菱镁混凝土制品背板、沟盖板和挡煤板技术条件——部行业标准 MT / T375.4-94
12 、《菱镁制品用轻烧氧化镁》—— WB / T1019-2002
13 、《菱镁制品用工业氯化镁》—— WB / T1018-2002
14 、《玻镁复合保温屋面板》—— WB / T1013-2000
15 、《工业氧化镁》—— GB9004-88
16 、《工业氯化镁》—— GB8453-87
17 、《建筑材料用菱苦土》—— JC / T449-91
18 、《中碱玻璃纤维无捻粗纱布》—— JC / T576-94
19 、《玻璃纤维氯氧镁水泥及其脊瓦》—— ZBQl4001-88
20 、《玻璃纤维氯氧镁水泥通风管道技术规程》—— CECS95 : 97
21 、《氯氧镁水泥板块》—— JC / T568-94
22 、《氧化镁板》—— CNSl4164
23 、《菱镁混凝土包装构件通用技术条件》—— JB4180--86
24 、《轻烧镁粉》—— GB9354-8

 (三)菱镁制品的主要原料

 

MgO

MgCl 2

添加剂

增强材料 ( 玻璃纤维、竹筋 )

1 、《菱镁制品用轻烧氧化镁》 ( 执行标准 WB/T1019-2002

MgO

≥ 85 %

活性 MgO

≥ 65 %

游离 CaO

≤ 1.5 %

灼烧失量

4~9 %

抗折强度

抗压强度

f 3 ≥ 6.5

f 28 ≥ 10

f 3 ≥ 35

f 28 ≥ 52.5

2 、《菱镁制品用工业氯化镁》 ( 执行标准 WB/T1018-2002)

MgCl 2 ≥ 45 %

NaCl ≤ 1.5 %

KCl ≤ 0.7 %

CaCl 2 ≤ 1 %

SO 2-4 ≤ 3 %

3 、菱镁水泥添加剂  

序号

型 号

品 名

性 能

掺量

C× %

单价元 /kg

1

LM-FS 型防水剂

改变了硬化体内反应产物的结晶形态,改变了 5 · 1 · 8 相的针棒状晶体,以叶片状晶体为主,形成役此重叠,穿插,连生构成的空间结构网。粘附在晶体表面,堵塞毛细通道,降低硬化剂的吸湿性,提高菱镁制品抗水性、返潮性及在水中的稳定性。提高制品在潮湿或水环境中的耐久性,保持力学强度不丧失,赋予制品的广泛应用。

6

3

2

LM-ZQ 型

增强剂

能够增加胶结料中有机物和无机物间的亲合力,起到分子桥的作用,不仅增加了制品的强度,还可以提高无机填料的掺入量。

4.6

5.4

3

缓凝剂

将菱镁胶凝材料的初凝时间延长 1.5~3h ,终凝时间延长 1.5~3.5h ,还能提高早期强度,有利于生产操作;而且它还能提高胶结料的流动性在 10 %以上,可降低胶结料的拌合卤水用量。

0.2

8

4

消泡剂

消泡剂能够有效地减少料浆中的气泡,降低制品孔隙率,增加密实性,提高制品的机械性能。

 

 

5

FDN 型

分散剂

增加料浆流动度,便于浇注成型和涂敷便于色料分散均匀。

1

5

6

憎水剂

能够改变镁水泥的表面性质,使亲水性降低,憎水性提高,并将游离 MgCl 2 屏闭起来,大大提高了制品抗吸潮返卤的能力。

 

 

7

早强剂

在 0~ 10 ℃ 不加温条件下,大幅度提高制品早期强度,缩短凝结时间,既节约了能源,又提高了生产效率。

 

 

8

MNC-3

多功能

改性剂

可将菱镁胶凝材料的初凝时间延长 90min 以上,料浆流动性提高 10~15 %,浸水 7d 软化系数达 0.95 ,浸水 28d 软化系数达 0.90 以上,在相对湿度 90 %以上的环境中制品表面不吸潮、不返卤、不泛霜。特点: 1 、提高制品的耐水性,延长使用寿命: 2 、提高制品抗吸潮返卤的能力,可去除现有泡水的生产工艺; 3 、增加制品的韧性和强度: 4 、调节料浆凝结时间,改善成型性能,减少制品变形; 5 、改善制品内部结构,提高制品的密实性。

 

 

最新的技术转让项目:
1 、防盗型改性镁质复合材料检查井盖; 2 、不燃型改性菱镁通风管道; 3 、不燃型改性玻镁防火板; 4 、改性菱镁轻质隔墙板; 5 、其他菱镁制品的技术咨询服务。
氯氧镁水泥复合保温材料

氯氧镁水泥也称 Sorel 水泥,是 Sorel 于 1867 年发明的。它具有许多性能优于波特兰水泥:不需要湿养护,防火性能好,导热系数小,耐磨性好,早期强度高,耐油、抗有机溶剂,抗普通盐和硫化物侵蚀的性能也相当好。但该水泥性能不够稳定,具有易吸潮泛卤、挠曲、抗风化能力差等缺点,在潮湿和水环境中尤为严重,限制了它的使用范围。因此,研究如何提高氯氧镁水泥的抗水性具有重要意义。
国内外许多学者提出了很多方法来改善氯氧镁水泥的耐水性。所采用的方法基本上有两种:一种是改变水泥浆体的养护条件,这方面多见于日本专利;另一种方法是氯氧镁水泥原有组分中加入少量的一种或几种添加剂,使氯氧镁水泥硬化浆体中形成一些溶解度低的水化产物,改变原系统的孔结构,孔分布,以改善其性能,对于这种方法,外加剂的种类及其掺量对材料的性能影响较大。
本实验通过应用抗水外加剂、活性混合材料、减水剂对氯氧镁水泥进行改性,并利用松香发泡剂研制了一种轻质的复合保温材料。具有容重小,保温隔热性能好,生产施工方便,可用于建筑物的外墙内保温、外墙外保温、屋面保温非承重分户分室隔墙及有相类似要求的其它建筑工程部位,在节能墙材中占有一席之地。

1 、实验
1.1 主要原料
(1) 菱苦土
菱苦土是用菱镁矿石 (MgCO 3 ) 经 750~ 850 ℃ 煅烧后再磨细而成。本实验所采用的菱苦土购自莱州煤矿,其主要化学成分如表 1 :

表 1 菱苦土成分分析

分析项目
MgO
CaO
Loss
筛余量( 120 目)
含量 /%
79.48
2.86
17.66
< 25

( 2 )卤粉

卤粉是制盐的副产物,由盐卤提炼而得。本实验所采用的卤粉采购于山东潍坊市大家洼化工厂,其主要化学成分如表 2 :

表 2 卤粉成分分析

分析项目
MgCl 2
NaCl
KCl
MgSO 4
含量 /%
46.05
1.83
0.95
0.55

(3) 粉煤灰
粉煤灰为火电厂排除的干排灰,为灰色粉末,含有相当高的无定型硅质材料;

(4) 发泡剂
采用火碱、骨胶和上等松香按比例配制的松香发泡液及 NH 4 HCO 3 和 H 2 O 2

(5) 玻璃纤维布
采用中碱玻璃纤维布为增强材料,厚度为 0.3mm ,经纬单数抗拉力≥ 25kg ;

(6) 外加剂
本实验采用的外加剂有磷酸、木质素磺酸钙等。

1.2 实验内容

1.2.1 测定试件的抗压、抗折强度
将材料做成 4mm × 4mm ×l 6cm 的标准试样于室温养护 3d 、 7d 、 28d ,测其强度。按 CBl775 — 85 规定进行抗折、抗压强度测定。

1.2.2 软化系数的测定
软化系数 K 为浸水处理后湿强度 R w ( 抗折强度 (R bw ) 或抗压强度 (R cw )) 与浸水处理前强度 R o ( 抗折强度 (R bw) 或抗压强度 (R co )) 之比。其中抗折、抗压强度均按 CBl775-85 规定进行测定。

1.3 实验结果及讨论
(1) 氯氧镁水泥耐水性测定

表 3 氯氧镁水泥自身耐水性测定 MPa

抗压强度 / 抗折强度

软化系数

(抗折 / 抗压)
3d
7 d
28 d
泡水 28 d
泡水 2×28 d
泡水 3×28 d
55.2/12.4
75.1/18.6
91.6/21.0
35.8/5.8
30.5/3.6
28.6/2.6
0.39/0.28

结果表明,虽然氯氧镁水泥快硬高强, 28d 抗压强度达 91.6MPa ,抗折强度达 21.0MPa ,但浸泡水中 28d 后抗压强度即下降 61 %,抗折强度下降率更高,达 72 %。随着浸泡时间延长,抗折强度和抗压强度不断下降。

(2) 粉煤灰的影响
从表 4 看出,掺入粉煤灰后,软化系数大大提高,在掺量为 25 %时,抗压软化系数达到 0.94 ,能够显著改善氯氧镁水泥的耐水性。主要是由于掺入适量的粉煤灰后不仅起填料的作用,在激发剂的作用下,活性二氧化硅在氯氧镁水泥中还会产生如下反应:

Mg(OH)2 +SiO2 → MgSiO3 · H2O

Ca(OH)2 +SiO2 +CaSiO3 · H2O

同样活性 Al 2O3 ,还会生成水化铝酸镁凝胶,因此,粉煤灰在氯氧镁水泥中不仅是物理填充,而且是活性化学填充。增强制品的致密度,阻塞制品中的毛细通道,提高制品的抗水性能。但掺入量较大时,掺加粉煤灰 60 %时,耐水性能恶化,软化系数又大幅降低。本人认为,主要是因为粉煤灰掺量混合料中占的比例较大,致使氯氧镁水泥含量不足,水化反应受到抑制,水化产物无法聚集,致使抗水性开始恶化。

掺入粉煤灰的镁水泥试样抗压抗折强度均有所下降。分析原因,主要是由于在氯氧镁水泥中加入粉煤灰后,由于 5 . 1 . 8 结晶相在粉煤灰颗粒周围或表面的附聚,使基体中的 5 . 1 . 8 结晶相的数量相对减少,并且改变了基体的孔结构,使氯氧镁水泥的抗压强度、抗折强度降低。

(2) 抗水外加剂磷酸的影响

当磷酸掺量适中时,能够提高氯氧镁水泥的抗水性。这主要是因为磷酸中磷 - 氧活泼双键能与氯氧镁水泥中的 Mg(OH)2 、 MgCl2 、 CaO 等反应生成难溶解的晶相及凝胶相。并且可调节结晶速度与结晶形态,以降低镁水泥体的孔隙率,减少毛细孔对水的扩散作用;同时,磷酸使水泥中 Mg 2+ 形成不溶于水的
MgHPO4 · 3H 2O 结构物,能改变氯镁复盐的接触点,增强晶体间的穿插和粘附力。因而,磷酸在一定程度上可降低 MgCl 2 的溶出速度,提高镁水泥制品的耐水性。

表 5 掺加磷酸的影响

掺量 /%
抗压强度 / 抗折强度 /MPa

软化系数
(抗折 / 抗压)

3d
7 d
28 d
泡水 28 d
泡水 2×28 d
泡水 3×28 d
0.5
18.6/5.8
40.5/6.3
63.4/9.6
58.3/8.0
52.8/6.9
48.3/6.0
0.92/0.83
1
16.3/5.7
39.2/6.9
59.3/10.0
55.7/7.4
50.1/7.0
45/6.1
0.94/0.74
3
10.2/5.0
36.2/4.6
45.4/9.8
39.8/6.8
36.1/6.2
35.0/5.0
0.88/0.69

由表 5 可知,当磷酸掺量为 1 %时,针对抗压强度,软化系数达到 0 . 94 。如果磷酸掺量较大时,对提高氯氧镁水泥的抗水性的影响减小。这是由于当磷酸掺量为 1 %时,镁水泥中短棒状 5 . 1 . 8 晶体与 5 . 1 . 8 凝胶占多数,叶片状 5 . 1 . 8 相晶体数量较少,这时镁水泥石结构的结晶接触点数量大为减少,因而提高了它在水中的稳定性;当磷酸掺量为 3 %。时,镁水泥石中短棒状 5 . 1 . 8 晶体和 5 . 1 . 8 凝胶数量减少,叶片状 5 . 1 . 8 晶体增多,镁水泥石结构的结晶接触点数量增多,在水中溶解度增大,因而其抗水性降低。

磷酸确是改善耐水性的有效添加剂,但由于其缓凝性太大,以致 1d 没有强度, 3 , 7 , 28d 强度绝对值也不高。将影响模具的周转速率,需要与其他外加剂复合。

(3) 粉煤灰与磷酸复合使用的影响
由前面的试验结果,确法出在单掺粉煤灰为 25 %和单掺磷酸 1 %时效果最好。把二者复合掺加后试验结果如表 6 所示。

添加剂
抗压强度 / 抗折强度 /MPa

软化系数

(抗折 / 抗压)
3d
7 d
28 d
泡水 28 d
泡水 2×28 d
泡水 3×28 d
粉煤灰 25%
36.3/6.5
66.2/10.1
71.7/18.8
68.3/16.9
52.3/10.6
50.9.3/9.2

0.95/0.90

+ 磷酸 1%

结果表明,粉煤灰与磷酸复合使用,制品早期强度仍保持较高的水平,不影响脱膜; 28d 强度较高,泡水 28d 抗压强度只下降 5 %,抗折强度下降 10 %,随着浸泡时间的延长,强度下降速率减缓,趋于稳定。对制品的抗水性有较大的改善。

(4) 减水剂的影响
减水剂的最大优点是能有效地减少氯化镁水溶液的用量,节约 MgCl 2 用量,并提高料浆的和易性。减水的结果:一是在一定程度上降低了制品内部 MgCl 2 · 6H 2 O 的含量,因而也在一定程度上降低了制品吸湿返霜的可能性,同时由于用水量减少,毛细孔道也减小,这样就提高了耐水性、抗冻性和强度。二是降低反应速度,从而抑制热量的快速产生,控制硬化体内温度,使制品结构更为均匀,质量提高,使 MgO 、 MgCl 2 和粉煤灰、晶种等相互充分反应,从而提高了制品的初期强度。图 1 为减水剂木质磺酸钠的掺量与试样强度关系,由图中可看出适当掺加减水剂能够增大抗压强度,掺加量为 0.4 %时,效果较好。掺加量增大较大时影响效果开始下降,主要由于减水剂具有强烈的分散性,掺加量较大时,影响氯氧镁水泥的水化作用,致使抗压强度下降。因此,确定减水剂木质磺酸钠的掺量为 0.4 %。     

(5) 发泡剂对制品质量的影响

发泡剂泡沫的质量、数量不仅影响氯氧镁复合保温材料的密度,同时也影响制品的其它性能。实验表明,单位体积内发泡剂用量过大,产生的泡沫多,固相材料相对减少,使泡沫壁不能完全、均匀地粘附上固体颗粒,这样在坯体的硬化过程中内部将产生缺欠,制品强度降低;单位体积内发泡剂用量过少,固体材料全部均匀地粘附于泡沫壁外以上,还有“多余”的颗粒,这样制品的强度虽然可以提高,但其密度和导热系数也将大幅度提高。
发泡剂的配制是制作氯氧镁复合保温材料的重要环节,它的结果直接影响保温材料的质量。我们使用高速搅拌机将发泡剂搅拌一定时间后,即可得到细密、均匀而富有弹性的泡沫。但若搅拌时间过短时,由于泡沫体系中的空气浓度不足,分散体系中的薄膜很厚,因此,泡沫发生量少;若搅拌时间过长时,则由于搅动的影响会破坏已构成的泡沫。因此,在实际生产中应严格控制发泡剂的配比工艺。

1.4 制品性能
经过测试,氯氧镁水泥复合材料在常温、常湿下的主要技术性能如表 7 所示。

表 7 制品的各项性能指标

项 目

性 能

绝干密度/ kg · m -3

抗压强度/ MPa

抗折强度/ MPa

导热系数 (W / m · k)

软化系数

吸水率/%

防火性能

492

6.5

2.6

0.10

0.96

5

不燃材料

结论

(1) 通过实验表明,掺加适量的粉煤灰、磷酸和减水剂能够明显的改善氯氧镁水泥的抗水性。各外加剂的最佳掺量分别为粉煤灰 25 %,磷酸 1 %,木质磺酸钙 0.4 %。
(2) 研制的氯氧镁水泥复合保温材料,各项性能指标均达到国家标准。生产工艺简单,综合成本低,制品具有质量轻、强度高、保温性能好、不燃烧等优良性能,并且生产过程中无废渣、废水、废气的排出,为新型绿色建材产品,有利于环境保护。

氯氧镁水泥

  氯氧镁水泥也称镁质水泥、菱镁粉、菱苦土,是一种气硬性胶凝材料,氯氧镁水泥的有效成分是能与 MgCl 2 拌合液 (MgCl 2 · 6H 2 O ,亦称卤水 ) 反应的活性 MgO 。氯氧镁水泥凝结硬化快,碱度较低 (pH 值 = 9 ~ 10) ,对纤维腐蚀性小,它与无机纤维或有机植物纤维能很好地粘接,强度高,成型加工方便,不燃烧,是一种很有前途的胶凝材料。生产氯氧镁水泥制品 ( 菱镁混凝土 ) 的原材料资源丰富,它以活性 MgO 为原材料, MgCl 2 溶液为拌合剂,木材加工剩余物 ( 边角废料、刨花、木屑 ) 或中碱玻璃纤维为增强材料,辅以矿渣、炉渣、废矿石、粉煤灰、滑石粉、河砂、工业垃圾为填料。活性 MgO 采用菱镁矿 (MgCO 3 ) 、蛇纹石 (3MgO · 2SiO 2 · 2H 2 O) 或白云石 (MgCO 3 · CaCO 3 ) 为原料在 750 ℃ ~ 850 ℃ ( 白云石煅烧温度为 650 ℃ ~ 750 ℃ 下经轻烧后磨细得到。在我国,菱镁矿的储量很大,已探明的储量 26 亿 t ,占世界菱镁矿总储量的 1 / 3 ,且矿石品位高,杂质少,质量易控制。白云石的矿产就更多,矿床分布非常广泛,一般可露天开采,利用价值很大。拌合剂用的 MgCl 2 为盐化工的副产品,仅青海盐湖储量就超过 30 亿 t 。 因此氯氧镁水泥在我国的应用具有得天独厚的条件。

1 原材料
  
轻质空心条板的主要原材料为氯氧镁水泥、固体氯化镁、粉煤灰、中碱玻璃纤维、秸秆屑、复合改性剂。
(1) 氯氧镁水泥: MgO 含量为 75 %~ 85 %,其中活性 MgO 含量为 65 %~ 75 %。 CaO 含量 <5 %, 120 目筛通过率 >95 %,初凝时间≥ 40min ,终凝时间≤ 7h ,安定性合格。
   亦可采用轻烧白云石粉: MgO 含量为 25 %~ 30 %,其中活性 MgO 含量为 22 %~ 27 %, CaO 含量 <35 %,其中活性 CaO 含量 <1.5 %,细度为 120 目筛通过率 >95 %,初凝时间≥ 40min, 终凝时间≤ 7h ,安定性合格。

(2) 固体氯化镁:盐化工的剩余物,亦称卤粉、卤块、卤片。 MgCl 2 含量 >45 %, NaCI 含量 <1.5 %, KCI 含 <1 %, CaCl 2 含量 <1 %。

(3) 粉煤灰:应采用 lI 级以上的粉煤灰。

1 粉煤灰质量指标与等级

质量指标

等级 I

等级 II

细度 ( 0.045mm 方孔筛的筛余量 , ≤

12

20

需水量比,≤

95

105

烧火量比,≤

5

8

含水量比,≤

1

1

三氧化硫,≤

3

3

(4) 中碱玻璃纤维:亦可采用 10mm × 10mm 中碱玻纤网布。

(5) 秸秆屑:不得腐烂霉变,也不得含有泥土和其它杂物,纤维长度为 1.5cm ~ 2cm ,含水量 <10 %。

2 生产过程及技术要点

2.1 生产工艺流程

生产工艺流程如图 1 所示

1 工艺流程示意图

2.2 技术要点

2.2.1 确定氯氧镁水泥的活性 MgO 含量

  测定活性 CaO 的含量,可根据它与蔗糖 C 12 H 22 O ll 化合而成水溶性的蔗糖钙 CaO · C 12 H 22 O 11 · 2H 2 O ,
   并采用中和滴定法,用酚酞为指示剂,按已知浓度的盐酸消耗量由公式计算出有效 CaO 的含量。活性 MgO 含量与矿石品位、煅烧温度和煅烧时间有关,但是测定活性 MgO 含量较为困难,可先确定 MgO 的总量。氯氧镁水泥的活性 MgO 含量占 MgO 总量的百分率可按 88 %进行估算。测定 MgO 的总量可采用络合滴定法,将氯氧镁水泥试样在水中用 HCI 酸化溶解,然后用三乙醇胺 (TEA) 和酒石碳酸钾 (Tart) 为掩蔽剂,用氨性溶液 (NH 4 CI · NH 4 OH) 或 NaOH 溶液为缓冲剂,使溶液 pH 值 =10 或 pH 值 >12( 采用 NaOH 溶液时 ) 。以酸性铬兰 K 一萘酚绿 B 为指示剂,生成酒红色的钙络合物和镁络合物。用乙二胺四乙酸 (EDTA) 为滴定剂, EDTA 夺取指示剂络合的钙离子和镁离子,而生成新的钙络合物和镁络合物,溶液还原为蓝色。

按下式计算试样中 MgO 的含量:

C MgO =

T Mg O(V 1 — V 2 ) × 10

× 100%

m × 1000

式中, C MgO 一氧化镁含量 ( % ) ;

T MgO — EDTA 二钠标准溶液对 MgO 的滴定度;

V 1 一滴定钙、镁合量消耗 EDTA 二钠标准溶液体积 (mL) :

V 2 一滴定钙消耗 EDTA 二钠标准溶液体积 (mL) ;

10 一总溶液对分溶液的体积倍数:

m 一氯氧镁水泥试样质量 (g) 。

2.2.2 配制 MgCl 2 溶液
   固体工业 MgCl 2 ( 以 MgCl 2 · 6H 2 O 计 ) 与氯氧镁水泥或轻烧白云石中的活性 MgO 的质量比宜为 0.55 ~0.60 。若 MgCl 2 用量过多,会使浆体凝结硬化过快,收缩过大而产生裂缝,且制品易吸湿返潮:用量过少, 硬化太慢,强度降低。 MgCl 2 溶液的密度为 1.14 ~ 1.24 ,并去除沉淀物。

2.2.3 混合料的制备
   混合料的组成材料必须计量准确,搅拌均匀。配料计量一般采用自动控制的质量秤。计量允许误差 ( 以质量份计 ) 为:水、氯氧镁水泥、填料、增强材料 2 %~ 3 %。
   混合料的搅拌一般采用间歇式搅拌机,但以强制式搅拌机最为适宜,搅拌时间控制在 3min 以内。投料顺序:一次投料时,一般依次按粉煤灰、氯氧镁水泥、复合外加剂、减水剂、玻璃纤维和秸秆屑先后顺序投料,加入全部 MgCl 2 溶液进行搅拌 ; 分组投料时,宜先投入秸秆屑、玻璃纤维和部分 MgCl 2 溶液,以消除上一盘粘附于筒壁上的残渣,然后再将氯氧镁水泥、复合外加剂、减水剂和剩余 MgCl 2 溶液投入搅拌。

2.2.4 制品成型
   采用平模振动成型,平模成型机包括振动台、钢模具二部分。对于空心条板。混合料的流动性一般较小,振动时间为 3min ~ 5min 。生产操作要点:①应先将拼装好的模具在振动台上就位,而后启动振动台成型。不允许先启动振动台,后就位模具。②严格控制振动时间。当成型制品的表面普遍泛浆时,停止振动,以保证制品的密实度。③振动成型时要及时进行找平,补料找平必须在振动中进行。④散落在振动台和模具周围的混合料应及时使用,超过初凝时间的混合料严禁使用。

2.2.5 制品养护
   成型后的制品在常温条件下 ( 温度 18 ℃ ~ 35 ℃ ,相对湿度 60 %~ 70 % ) 养护,一般 24h 可脱模。而对于空心条板,在该养护条件下 ,36h 脱模抽芯为宜。把制品用塑料薄膜密封保湿养护 3d 以上,然后在常温下继续养护至 28d ,制品方可出厂。

3 氯氧镁水泥制品改性途径
  
未经改性的氯氧镁水泥制品存在易翘曲变形、返卤返白等缺点,特别是耐水性能差尤其突出。达到 28d龄期的制品在水中浸泡 28d 、 1 个月和 2 个月,软化系数可分别降低至 0.34 、 0.25 和 0.15 。这是因为未经改性的氯氧镁水泥制品硬化体内部存在许多毛细管道,水分子可自由渗入内部,硬化体中含有的未反应的固体 MgCl 2 活性氯离子易溶于水,原来针杆状的 5.1.8 相 [5Mg(OH) 2 · MgCl 2 · 8H 2 O] 结晶结构网遭到破坏,被强度甚低的 Mg(OH) 2 所取代,形成许多相互贯通的大毛细孔,增加了渗入通道,进一步加速了 5.1.8 相复盐体结构的水解,最终形成含大量毛细孔的六方片状的 Mg(OH) 2 结晶结构,制品强度大幅度下降。因此耐水性差是普通氯氧镁水泥制品最突出的弱点。
   改性的思路是减少和堵塞毛细管道,并可抑制 MgCl 2 、 KaCI 、 KCl 等盐类溶解向表面渗透造成返卤返白现 象。

3.1 磷酸及磷酸盐外加剂
  我们对硬化的氯氧镁水泥浆体的耐水性进行了试验研究,发现磷酸对氯氧镁水泥的抗水性有显著的影响,掺加 1 %的磷酸,硬化后的制品浸水 28d 软化系数达到 1.014 ;铁矾对氯氧镁水泥的抗水性也有影响,铁矾掺量为 2 %时 , 制品浸水 28d 的软化系数达到 0.77 :磷酸与铁矾复合使用,使氯氧镁水泥具有早期强度高、抗水性好、长期浸水强度高等特点。这是由于磷酸根离子生成了不溶性的沉淀物并包裹在氯氧镁水泥水化物晶体颗粒表面,隔绝了水对水化物的作用。磷酸和磷酸盐是目前最有效的改性剂,但是一般磷酸用量只有 1 %左右,不可能生成足量的沉淀物包裹晶体。通过 XRD 分析 (X 射线衍射分析 ) ,分析为磷酸离解出磷酸根离子与镁离子结合,降低了水化物形成和稳定存在所需的最低镁离子浓度,使得 5.1.8 相在水中不发生水解反应,明显增加了制品的耐水性。

3.2 无机铁盐和铝盐外加剂

  如 FeSO 4 、 FeCl 3 和 A 1C 1 3 ,不仅能促进水化反应的完全,且形成的 Fe(OH) 3 和 A1(OH) 3 胶体絮状物可堵塞毛细管通道,从而提高制品的抗水性。当 MgO / MgCl 2 质量比 >5 时,即固体 MgCl 2 用量偏少,掺加具有水化活性的铝酸盐矿物可能产生相变效应,主要水化产物在空气中容易与 CO 2 结合生成水中稳定性好的氯碳酸镁相的 3.1.8 相 (3MgCO 3 · MgCl 2 · 8H 2 O) ,而不是 5.1.8 相,显著提高耐水性。

3.3 高分子聚合物乳液外加剂

  目前应用较多的是脲醛树脂乳液,以磷酸为固化剂,这一类物质不发生凝胶沉淀现象,对氯氧镁水泥水化过程无不利影响,能自身气硬交联或在酸性介质中交联聚合。这类高分子聚合物在复盐晶体外表面形成防水保护层,在晶体间隙中进行交联,堵塞毛细孔,提高制品的耐水性和减少内部盐类向制品外表面扩散造成的返卤返白现象。

3.4 活性掺合料
   例如粉煤灰,主要成分为 SiO 2 和 A1 2 O 3 ,其中的活性成分能与 Mg(OH) 2 作用,生成耐水性较强的物质,填充在主要水化产物骨架中;作为超细填料也可增加氯氧镁水泥的密实性和抗渗能力。粉煤灰中的炭有憎水性,使水分子难以流动, Cl - 、 Mg 2+ 损失很小。
   通过以上方面的研究,采用概念设计加试验终于研制出较为理想的无机和有机复合改性剂,多组分共混改性,取长补短,显著提高了制品的综合性能,能够解决氯氧镁水泥耐水性差的突出问题,也同时基本克服了制品翘曲变形、返卤返白的难题,为氯氧镁水泥制品的长足发展奠定了基础。

4 产品规格、性能及特点

4.1 轻质条板规格
   轻质条板分为实心板和空心板两大类,而空心板又分为单孔型和双孔型两种:另外还有仿真石、文化石的具有装饰性的墙板等品种。条板主要规格见表 2 。

表 2 轻质条板的主要规格

产品名称

长度/ mm

宽度/ mm

厚度/ mm

产地直销价

/ ( 元/ m 2 )

安装直接费 / ( 元/ m 2 )

2400 、 250 0 、

2600 、 2800 、

2900 、 3000

600

100

53

14

同上

600

120

55

18

同上

600

150

59

18

同上

600

180

单孔 63

双孔 75

20

22

同上

600

240

单孔 69

双孔 81

22

24

仿真石

220

580

60

30

8

文化石

200

300

60

40

8

4.2 轻质条板技术指标
   产品经国家建筑工程室内环境检测中 心、国家防火检测中心和当地质量检验测试中心站检测 , 达到行准《住宅内隔墙轻质条板》 JC/T3029-95 的要求 , 见表 3 。

表 3 轻质条板的技术指标

序号

检测项目

单位

标准要求

检测结果

1

外观检测

 

合格

合格

2

面密度 (10 0 ㎜板厚 )

㎏ /m 2

 

≤ 33

3

吸水率

%

 

5.3

4

耐火极限

min

≥ 60

119

5

燃烧性

 

非燃烧体

非燃烧体

6

环境放射

 

合格

合格

7

环境检测

 

合格

合格

8

隔音

dB

≥ 30

41

9

干燥收缩值

mm/m

≤ 0.8

0.58

10

抗压强度

Mpa

 

19.5

11

抗冲击强度

 

3 0 ㎏砂袋冲击 3 次无 贯通裂纹

冲击 11 次无贯通裂纹

12

抗弯破坏荷载

 

0.75 倍板重

4.99 倍板重

13

单点吊挂力

800N

吊挂 24h 无贯通裂纹

吊挂 24h 无贯通裂纹

14

软化系数

 

0.8

0.97

15

导热系数

W/( m · k)

 

0.4732

16

耐水性

 

 

浸泡 7d 无变化

4.3 轻质条板特点

(1) 自重轻 , 板重 33 ㎏ /m 2 , 为 24 砖墙 (528 ㎏ /m 2 ) 质量的 1/16, 且防水、防裂、不燃烧、隔音、隔热、防潮、抗变形、抗老化。

(2) 强度较高,弹性好,无静电、耐磨、耐油、耐腐 蚀。

(3) 可加工性能好 , 易锯、刨、钉、凿,且嵌、镶、铆均可。

(4) 适用于建筑的隔断 , 特别适用于框架结构的内隔墙 , 在楼层上可任意隔断 , 还可二次使用。

(5) 安装简单 , 无湿作业 , 工期短 , 工效 高。 30 个工作日完成砌砖的工作量 , 装板只需 3 个工作日。

(6) 方便各类纵横管线敷安装。

(7) 减轻荷载 , 防震性能好 , 降低主体结构和基础造价 , 可降低总造价 8 %~ 20 %。同时增加原有房屋的便用面积 5 % ~ 10% 。

(8) 生产和安装安全 , 无毒、无味、无刺激,能源消耗低,属绿色环保产品。

5 结论

(1) 氯氧镁轻质空心条板采用复合改性剂有效解决了氯氧镁水泥制品耐水性差、翘曲变形、返卤返白的难题 , 为该类新型墙体材料的应用打下坚实基础。

(2) 实践证明 , 用秸秆屑代替锯木屑作为氯氧水泥制品的填充料是可行的 , 为农作物秸秆的利用找到一条新的重要出路。若每个农户年产 300 0 ㎏秸秆 , 按 0.2 元 / ㎏计算 , 可增收 600 元。该制品的秸秆屑掺加量一般为 20% ~ 30%, 最大掺量为 30 %~ 40 %。




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