氯氧鎂制品的生產誤區
氯氧鎂膠凝材料問世近140年(1867年法國Sorel發明),當今的氯氧鎂材料是由氧化鎂(MgO)、氯化鎂(MgCI2)和水(H2O)的三元體系,經配制和改性劑改性而組成。
經動態科學的配比,合格穩定的原材料組成,有效的改性外加劑改性;合理的工藝制度與產品結構等規范條件下生產所形成的氯氧鎂制品與普通硅酸鹽水泥制品相比,具有突出的防火性能(公安部CA160—1997標準定位為不燃材料)和優良的抗折、抗沖擊、隔熱、保溫、抗腐蝕、抗蛀蝕性能,與水泥制品相比較其耐磨性高出了3倍,抗沖擊強度提高1—5倍,抗凍性提高1—2倍,表面吸濕率低10倍,低收縮率(0.5—0.7mm/m)值等性能是建筑、交通、機械、農業、公安等領域的應用所能接受的,再加上它是一種氣凝材料(環境溫度15℃以上即可硬化凝固),生產具有免燒、免蒸的節能功能,組成材料中可加入工業固體廢棄物(爐渣、礦渣、粉煤灰、硅灰等)和建筑垃圾及農業加工剩余物(麥秸、稻殼、稻草),木材加工剩余物(鋸屑刨花等)為增強改性填充材料,氯氧鎂材料本身的廢棄物也可再生利用。這對于當今發展的循環經濟是勿庸置疑的,這也是氯氧鎂制品幾十年風風雨雨,起起伏伏不會停息原因所在。因為在中國存在著品質優良且出口到國際市場上的產品,只不過是普及面少了些。氯氧鎂材料是一項高科技含量的科學,是系統工程,是有規范和規律可循的,對于氯氧鎂材料的簡單的肯定和簡單的否定,都不會有助于事業的發展。
(一)組成配制
荷蘭Eitomation公司用氯氧鎂水泥為膠凝材料制造水泥木板絲;意大利的Vorter Hydra S.R.L公司制作單體板;奧地利制造氯氧鎂水泥刨花板;其成功之處的主要因素就是配方合理。而在國內的有些企業中,存在:
(1)忽視MgO與MgCI2的量化反應關系。
這個誤區的產生主要是不明確硬化水泥石的相組分與相結構,致使MgO與MgCI2的克分子比用量不當,會產生兩個后果:一是MgCI2過剩造成制品在空氣濕度較大時,表面吸收空氣中的水分而產生表面潮濕,進而掛滿水珠,甚至出現水珠連成一片形成流淌的現象,即所謂的返鹵;二是MgO過剩,造成制品損失強度,影響制品的安全性,特別是膨脹開列性,同時因為MgO過剩,大量的形成水鎂石Mg(OH)2,造成泛霜現象和漿體的PH值加大,反應速度加快,反應熱加劇,形成變形和可操作時間短的缺陷。
具體到MgO與MgCI2的克分子比反應關系,應以形成5 Mg(OH)2·MgCI2·8H2O的量化反應為基準,克分子比大于5是一個基本原則。計算依據應與活性MgO含量為出發點,因為活性MgO是能起反應的有效成分,不能以MgO含量為基準,因為其中含有欠燒和過燒成分,這二者其一是形成不具穩定性和強度差的Mg(OH)2,其二是在短期內不與MgCI2起反應。
制造者還應注意活性MgO含量不是一個恒數,它是因菱鎂礦中的MgCO3含量和燒成溫度的控制不當面有所變動,還會因儲存時間和防潮不當也會降低,從而影響MgCI2的加入量。生產企業從一而終的使用一個配方,這也是一大誤區。
生產者常常慣用的多少波鎂鹵液配多少輕燒粉,或慣用夏天和冬天的配方不同,這都欠嚴謹,這是因為他們沒有弄清楚量化反應的關系。
(2)忽視水的正確使用
水是氯氧鎂凝膠材料進行水化反應,形成5·1·8相(5 Mg(OH)2·MgCI2·8H2O)不可缺少的組成部分。水的用量過多,會抑制5·1·8相合其它膠凝相的形成,致使其不能發揮應有的物理力學性能,同時造成返鹵、泛霜的現象,其原因是水分過多致使膠凝料漿組合物堿度過渡降低,加速了水鎂石Mg(OH)2的形成,抑制5·1·8相的生成。水鎂石不是形成穩定性能的膠凝相,滲析到制品表面上形成白色的Mg(OH)2鹽析物,這就是泛霜現象之一,同時由于活性MgO部分的水化,結果導致有多余的MgCI2不能參與反應,也會形成返鹵。
水的用量過大,會造成滿足水化形成后,多余的水會排溢出去,如果排濕不均勻,就會收縮不一致,收縮應力會造成制品的變形性。實踐說明水分每提高1%或減少1%,膨脹與收縮率可達0.0125%,過多的水分蒸發會留下氣孔通道,降低了制品的致密性,孔隙率每增加1%,其強度可降低5%左右。如果用水量過少,又會造成鹵液中MgCI2的濃度過大,反應速度太快,水化熱太集中,就會造成板材內部的熱膨脹應力和晶體膨脹力太集中,造成內部結構破壞,表現形式為制品酥松脆化,同時因為升溫過快也使活性MgO反應不充分,多于的氯化鎂也會形成返鹵。這也是夏季生產切忌用高濃度的(即高波美度)鹵液原因之一以及夏季生產制品反應溫度超過70℃,需要排風降溫的原因之一。
生產者片面追求脫膜越快越好,鹵液濃度越大越好,也是誤區。
正確的用水率,首先是滿足形成5·1·8相的用水量為:
8H2O∕/5 Mg(OH)2+MgCI2=144∕385=0.37
考慮到外加填充物的界面濕潤吸附水和實際5·1·8相形成的MgO∕MgCI2(克分比)大于5的情況,用水量的水灰比肯定大于0.37.
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