科學(xué)發(fā)展和應(yīng)用氯氧鎂墻材制品
――解讀GB 50574―2010《墻體材料應(yīng)用統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范》強制性條文3.1.5條
李慶繁(遼寧省墻材工業(yè)協(xié)會,撫順113008)
[摘 要]GB 50574―2010《墻體材料應(yīng)用統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范》強制性條文5.1.5條文規(guī)定:“應(yīng)用氯氧鎂墻材制品時應(yīng)進行吸潮返鹵、翹曲變形及耐水性試驗,并應(yīng)在其試驗指標滿足使用要求后用于工程”,本文就此進行解讀。分析氯氧鎂制品返鹵、泛霜、翹曲變形和耐水性差產(chǎn)生的原因,提出提高其耐水性的途徑和措施。討論原材料和生產(chǎn)工藝技術(shù)對氯氧鎂制品性能的影響。強調(diào)應(yīng)認真貫徹標準,科學(xué)發(fā)展和應(yīng)用氯氧鎂墻材制品。
[關(guān)鍵詞]氟氧鎂;墻材制品;返鹵;翹曲變形;耐水性;科學(xué)發(fā)展;應(yīng)用
1 前 言
標準GB 50574―2010《墻體材料應(yīng)用統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范》強制性條文3.1.5條明確規(guī)定:“應(yīng)用氯氧鎂墻材制品時應(yīng)進行吸潮返鹵、翹曲變形及耐水性試驗,并應(yīng)在其試驗指標滿足使用要求后用于工程”。
工程實踐中,一些以氯氧鎂為原材料生產(chǎn)的制品出現(xiàn)了較多的工程質(zhì)量問題,主要是吸潮返鹵和翹曲變形。制品出現(xiàn)吸潮返鹵后,表面出現(xiàn)水珠或變濕,翹曲變形則會引起墻體開裂,嚴重地影響裝飾質(zhì)量和使用效果,降低產(chǎn)品強度,縮短制品的使用壽命,這種現(xiàn)象在長期高濕環(huán)境下以及長江以南的高溫高濕地區(qū)尤為嚴重。故GB 50574《墻體材料應(yīng)用統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范》以強制性條文就氯氧鎂墻材制品及其應(yīng)用做出了規(guī)定。本文就此進行解讀。
2 氯氧鎂墻材制品的缺陷
氯氧鎂墻材制品,是指以輕燒氧化鎂、氯化鎂和水為原料經(jīng)配制和改性劑改性制成性能穩(wěn)定的鎂質(zhì)膠凝材料,即氯氧鎂水泥,以有機或無機纖維為增強材料,以輕質(zhì)材料為填充材料復(fù)合或經(jīng)發(fā)泡而成的墻材制品。
氯氧鎂制品存在的顯著缺點是吸濕性大、耐水性差,當空氣濕度大于80%時,制品極易吸潮產(chǎn)生變形和翹曲現(xiàn)象,且伴隨表面返鹵(即泛霜)反潮。
2.1 吸潮返鹵
氯氧鎂制品在固化后,如果MgCl2摻量超過臨界摻量,制品中則存在沒有反應(yīng)的MgCl2,其與MgCl2溶液中所含雜質(zhì)NaCl、KCl、CaCl等均以游離狀態(tài)存在,具有強吸潮作用。在制品的使用過程中,當空氣相對濕度較大時會從大氣中吸收水分,導(dǎo)致制品表面出現(xiàn)結(jié)露、冒汗,嚴重時還會出現(xiàn)流淌的現(xiàn)象,這就是吸潮返鹵。過剩的MgCl2或MgCl2中的NaCl、KCl、CaCl2等雜質(zhì)含量越高,吸潮返鹵現(xiàn)象越嚴重。
吸潮返鹵嚴重影響制品的裝飾質(zhì)量和使用效果,降低產(chǎn)品強度,縮短制品的使用壽命,這種現(xiàn)象在長江以南的高溫高濕地區(qū)尤為嚴重。根據(jù)吸潮的產(chǎn)生原因,只要氯化鎂MgCl2中所含雜質(zhì)(NaCl、KCl、CaCl2)符合JC/1449《鎂質(zhì)膠凝材料用原料》的規(guī)定,且MgCl2與活性MgO剛好反應(yīng)完全,使膠凝材料體系中沒有多余的MgCl2,就能夠解決這個難題。為了控制配合比中MgCl2的量,準確測定輕燒氧化鎂粉的活性MgO含量和鹵水濃度是十分必要的。
2.2 泛霜
泛霜主要是指當配制氯氧鎂制品的MgCl2溶液中NaCl和KCl等雜質(zhì)含量較高時,在制品養(yǎng)護過程中,隨著水分的蒸發(fā),這些雜質(zhì)就會在水分的遷移作用下在制品表面析出白色的結(jié)晶(白霜),影響菱鎂制品的使用效果。這些白霜主要來自于原材料氯化鎂中的雜質(zhì),因此,在原材料的選擇上一定要采用NaCl和KCl含量低的氯化鎂。另外,由于配比不當或碳化作用,還有其他白色泛霜物質(zhì)生成,如水氯鎂石MgCl2?6H2O和MgCO3等。
2.3 翹曲變形
翹曲變形是指氯氧鎂制品在生產(chǎn)或使用過程中未能保持設(shè)計的形狀而發(fā)生表面的扭曲。翹曲變形的原因一是制品的不均勻膨脹和收縮。氯氧鎂膠凝材料的主要反應(yīng)產(chǎn)物5?1?8相[5Mg(OH)2?MgCl2?8H2O]具有較大的膨脹性,體積膨脹率比水泥凝膠大許多倍。用其制作的氯氧鎂制品如果養(yǎng)護措施不當,很容易出現(xiàn)不均勻膨脹,造成制品的翹曲變形、開裂。對于配合比設(shè)計不合理的氯氧鎂制品,在使用時甚至?xí)l(fā)生5?1?8向3?1?8的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象,這將加劇制品的變形性和變形的不穩(wěn)定性。對于未改性菱鎂制品5?1?8遇水分解同一樣伴隨著體積變形。
在實際生產(chǎn)中,操作者往往采取加大混合料的流動度來達到可操作性,用水量過大。多余的水在排逸過程中如果不能均速一致,其收縮也不一致,收縮應(yīng)力會造成制品的翹曲變形,幅面大而且厚度薄的制品表現(xiàn)尤為突出。如果制品有均勻的膨脹和收縮,就不會出現(xiàn)翹曲,而僅僅會增大或縮小尺寸。然而,由于原材料的質(zhì)量、配合比、用水量、攪拌、養(yǎng)護措施以及制品厚度與密度偏差及結(jié)構(gòu)對稱與否等諸多因素的相互影響,要達到均勻膨脹和收縮是一項非常復(fù)雜的工作。當氯氧鎂制品為不規(guī)則形狀的立體型制品或厚度較大而幅度較小的平板制品時,變形較小或不變形,而大幅面薄型平板制品容易發(fā)生翹曲變形,影響其在建筑中的使用功能。
2.4 耐水性
由于氯氧鎂膠凝材料是一種氣硬性材料,其制品的耐水性差。因此,先應(yīng)了解其耐水性差的原因,在此基礎(chǔ)上研究和提出提高氯氧鎂制品耐水性的措施。
氯氧鎂制品耐水性差主要有以下幾方面原因:
(1)氯氧鎂膠凝材料結(jié)石的硬化結(jié)構(gòu)是一種由顆粒狀5?1?8微晶體填充于針桿狀5?1?8晶體結(jié)構(gòu)網(wǎng)的晶間孔內(nèi)構(gòu)成的堆積結(jié)晶結(jié)構(gòu),存在大量熱力學(xué)不穩(wěn)定的結(jié)晶接觸點,具有較高的溶解度,一旦遇水,這些結(jié)晶接觸點率先溶解,在潮濕環(huán)境中會發(fā)生溶解和再結(jié)晶。
(2)組成結(jié)晶結(jié)構(gòu)的5?1?8結(jié)晶相為熱力學(xué)亞穩(wěn)相,在潮濕環(huán)境或水中會自發(fā)地向穩(wěn)定相3?1?8轉(zhuǎn)化。
(3)結(jié)構(gòu)內(nèi)殘余的低活性MgO不與水接觸時能夠保持穩(wěn)定,當處于潮濕環(huán)境或浸在水中時,仍然緩慢水化,形成的Mg(OH)2是一種凝膠體,膠凝能力很差。
氯氧鎂膠凝材料結(jié)石的耐水性取決與5?1?8晶相的穩(wěn)定性、結(jié)晶接觸點的數(shù)量和性質(zhì)、未反應(yīng)MgO的穩(wěn)定性和孔結(jié)構(gòu)性能。因此,提高氯氧鎂制品耐水性的主要途徑有:(1)提高5?1?8晶相及其結(jié)晶接觸點的穩(wěn)定性;(2)提高晶相的疏水性,或在結(jié)構(gòu)中形成部分水硬性產(chǎn)物;(3)減少結(jié)晶接觸點的數(shù)量改變其形態(tài);(4)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)中未反應(yīng)的低活性MgO。
因此,提高氯氧鎂制品耐水性的主要措施是調(diào)整原料配合比。使MgO/MgCl2克分子比大于6,以使氯氧鎂膠凝材料反應(yīng)產(chǎn)物5?1?8以穩(wěn)定性較好的5?1?8(I)結(jié)構(gòu)為主。此外,經(jīng)濟有效的措施是摻加混合術(shù)毒或外加劑。
3 影響氯氧鎂墻材制品性能的因素
3.1 主要原材料對產(chǎn)品性能的影響
菱鎂墻材制品的主要原材料為輕燒氧化鎂和氯化鎂。
輕燒氧化鎂俗稱菱苦土,是以天然菱鎂礦(MgCO3)為主要原料,經(jīng)750℃~850℃煅燒分解后得到以MgO為主要成分的菱苦土,再經(jīng)磨細而得到以氧化鎂為主要成分的氣硬性膠凝材料。菱苦土在使用時常用氯化鎂溶液(也稱鹵水)拌制,硬化后的主要產(chǎn)物是氯氧化鎂【xMg(OH)2?yMgCl2?zHO2】與氫氧化鎂。氯化鎂的適宜用量為55%~60%(以MgCl2?6H2O計)。采用氯化鎂溶液拌制漿體的初凝時間為30min~60min,1d強度可達高強度的60%~80%,7d左右可達高強度(40MPa~70MPa),積密度為1000kg/m2~1100kg/m2。用于菱鎂類墻材制品的原材料氧化鎂和氯化鎂的質(zhì)量應(yīng)符合JC/T449((鎂質(zhì)膠凝材料用原材料》的規(guī)定。輕燒氧化鎂和氯化鎂的技術(shù)要求分別見表1、表2。

3?1?1 輕燒氧化鎂
菱鎂礦的煅燒溫度應(yīng)控制在750℃~850℃,輕燒MgO才可獲得結(jié)構(gòu)晶格較大,顆粒之間存在較大的孔隙和較大的比表面積,活性氧化鎂含量高,構(gòu)成與氯化鎂有大的反應(yīng)速度和活性。
活性氧化鎂是指在特定條件下(常溫15℃,24h內(nèi))發(fā)生水化膠凝反應(yīng)的氧化鎂?;钚匝趸V是衡量輕燒氧化鎂的一個重要指標,對菱鎂制品性能有很大影響,只有活性氧化鎂才對菱鎂制品的抗壓強度有貢獻,但活性氧化鎂含量又不能過高。實踐證明,氧化鎂活性既不能過大又不能太小。活性過大,易在短時間內(nèi)形成較多的Mg(OH)2膠體,提高液相堿度,阻止氯氧鎂膠凝材料反應(yīng)的正常進行,使氯化鎂以MgCl2?6H2O3的方式存在,反而加劇制品的返鹵現(xiàn)象,并使其耐水性下降,而且氧化鎂活性越高,氯氧鎂材料的變形也越大;活性太小,反應(yīng)速度太慢,形成的反應(yīng)產(chǎn)物少,則會影響氯氧鎂制品的性能,氯氧鎂制品也會因失水干縮而發(fā)生變形。氯氧鎂制品所用輕燒氧化鎂合適的氧化鎂含量為80%~85%,活性氧化鎂含量為60%~70%。如果超出這一范圍,就會對制品產(chǎn)生不良影響,特別是氧化鎂含量較低時,影響更大。
由于輕燒MgO的生產(chǎn)過程中的過燒和欠燒以及保存不當,造成活性MgO含量低下,都會嚴重影響氯氧鎂制品的質(zhì)量。
(1)輕燒MgO的煅燒。目前,國內(nèi)極少采用輕燒鎂煅燒質(zhì)量較為穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)窯,絕大多數(shù)企業(yè)煅燒工藝落后,采用塊狀原料在立窯內(nèi)進行煅燒。一則難免造成表面煅燒溫度高、中間溫度低;二則菱鎂石即使大小均勻,但在立窯內(nèi)分層下落和排出中易造成各塊鍛燒時間不統(tǒng)一,時間長則過燒,時間短則欠燒。過燒和欠燒現(xiàn)象頻發(fā),使輕燒氧化鎂活性低下。過燒的MgO表現(xiàn)出和MgCl2的水化反應(yīng)進行很慢或不反應(yīng),在制品成型后的使用過程中。仍在緩慢水化,特別是在濕度較大的條件下使用會生成Mg(OH)2,這種緩慢的水化造成的膨脹應(yīng)力會使已經(jīng)定型的產(chǎn)品翹曲變形,嚴重時會開裂。欠燒的MgO極易和水先反應(yīng)生成Mg(OH)2,產(chǎn)生膨脹,并導(dǎo)致和氯化鎂反應(yīng)不完全,從而引起制品的翹曲變形,又為返鹵留下隱患。
(2)輕燒MgO在庫存、運輸中,隨著時間的推移,其活性含量下降很快,特別是在濕度過大的季節(jié)和地區(qū),輕燒氧化鎂中的活性MgO氧化鎂吸潮后生成Mg(OH)2,造成活性降低。其制品在使用過程中,大量的Mg(OH)2溶于水后。隨著水分的蒸發(fā)而析出制品表面,Mg(OH)2與空氣中的CO2反應(yīng)生成白色的碳酸鎂(MgCO3)泛霜物,這就是使用存放期長、失效結(jié)塊的輕燒氧化鎂制品泛霜嚴重的原因。
(3)輕燒氧化鎂中活性氧化鎂含量低,則過燒氧化鎂、碳酸鎂、氫氧化鎂的含量高,這些非活性成分不能形成5?1?8相,為無效成分,造成5?1?8相生成量不足,制品強度和耐水性下降。
3.1.2 氮化鎂MgCl2――凝固調(diào)和劑
氯化鎂是氯氧鎂膠凝材料的調(diào)和劑。我國氯化鎂資源非常豐富,除各大鹽床生產(chǎn)的海產(chǎn)氯化鎂外,僅青海鹽湖的氯化鎂儲量就達19億t。自然界中氯化鎂資源均以水氯鎂石礦物存在,即MgCl2?6H2O。根據(jù)產(chǎn)品的不同來源,習(xí)慣上把海產(chǎn)水氯鎂石稱為鹵片,把青海鹽湖出的水氯鎂石稱為鹵塊。鹵片和鹵塊的主要成分都是MgCl2?6H2O白色易潮解的單斜晶體,其他成分有少量的CaCl2、MgSO4、NaCl和KCl等,詳見表3。

由表2可知,青海鹽湖的鹵塊相對純一些。水氯鎂石中MgCl2的含量是重要指標,含量高說明純度高。作為水氯鎂石的雜質(zhì)CaCl2、MgSO4、NaCl、KCl和水不溶物對氯氧鎂水泥結(jié)構(gòu)有較大影響,不僅會降低制品的強度,還會導(dǎo)致制品返鹵、泛霜。
水氯鎂石的質(zhì)量要求主要有兩方面:一是:MgCl2的有效含量,在JC/T 449《鎂質(zhì)膠凝材料用原料》中明確提出MgCl2≥43%、鈣離子Ca+含量≤0.7%;二是由于Ca+與Cl-含量將直接影響制品的穩(wěn)定性與泛霜性,堿金屬氯化物CaCl2、MgSO4、NaCl、KCI(以Cl-)≤1.2%。鎂質(zhì)材料制品富含Cl-金屬,有腐蝕性,不能長期用金屬增強。而生產(chǎn)者往往追求低成本,選用堿金屬氯鹽高含量的,特別是Nacl含量過高,造成制品吸潮返鹵、泛霜等現(xiàn)象。
3.1.3 玻璃纖維
玻璃纖維增強能夠顯著提高菱鎂制品的韌性,在一定范圍內(nèi)也能提高其強度。由于氯氧鎂水泥漿體的pH值在8.5~9.5,比硅酸鹽水泥的pH值12.5~13.0低,可用中堿玻璃纖維來增強氯氧鎂水泥混凝土。雖然鎂質(zhì)材料硬化固結(jié)后介質(zhì)pH值在7.2~7.6,不構(gòu)成堿化學(xué)侵蝕,但也不能用高堿玻璃纖維。這是因為在長期的潮濕條件下,玻纖中的NaO2和KO2會形成NaOH、KOH等產(chǎn)物。與起骨架作用的SiO2發(fā)生反應(yīng),破壞玻璃纖維的結(jié)構(gòu)組成,無法起到增強作用。加之玻纖表面的缺陷和裂紋,堿性結(jié)晶產(chǎn)物沉積和滲入到微裂紋中,結(jié)晶物生長,引起微裂紋擴展,也會導(dǎo)致玻璃纖維強度下降,因此,高堿玻璃纖維是決不能使用的。所采用中堿玻璃纖維的成分應(yīng)符合JC/T 576《中堿玻璃纖維無捻粗紗布》的要求,堿金屬含量為11.6%~12.4%,且應(yīng)是無蠟浸潤劑,以保證鎂質(zhì)材料的界面結(jié)合力。
許多企業(yè)為降低成本,采用以廢玻璃為原料,用陶土坩堝拉絲的高堿玻璃纖維,增強作用完全喪失,嚴重影響了制品的耐久性。還有的企業(yè)用一些植物秸稈代替玻璃纖維,但不對秸稈進行脫糖、防蟲蛀處理,這對于板材的耐久性是極為不利的。GB50574《墻體材料應(yīng)用統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范》以強制性條文“4.1.8”規(guī)定:
“建筑設(shè)計不得采用含有石棉纖維、未經(jīng)防腐和防蟲蛀處理的植物纖維墻體材料。”
3.1.4 活性混合材
活性混合材是指在氯氧鎂制品的配制過程中,為了改善某些性能加人的活性材料。目前,在氯氧鎂制品中使用的活性混合材主要有粉煤灰、爐渣、硅灰、煤矸石、礦渣和磷的工業(yè)廢渣等,其中以粉煤灰和硅灰對氯氧鎂制品耐水性的影響為顯著。活性混合材的加入不僅能降低成本,而且能有效地和Mg+2形成耐水性強的結(jié)晶膠凝化合物,并改變氯氧鎂復(fù)鹽的結(jié)接點,從而提高材料的強度和耐水性。
以摻有硅灰的氯氧鎂制品為例,試驗研究表明,在氯氧鎂膠凝材料中摻加適量硅灰,硅灰中的活性SiO2受Mg+2、OH-和Cl-離子等激發(fā),形成S―I凝膠:
S―I凝膠成為膠凝材料結(jié)石的主要反應(yīng)產(chǎn)物。它的形成,一方面減少了氯氧鎂膠凝材料硬化體結(jié)構(gòu)中的內(nèi)應(yīng)力,減少了結(jié)晶接觸點數(shù)量;另一方面硅灰以極其細微的顆粒填充在反應(yīng)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)中,改善了硬化體的孔結(jié)構(gòu),使結(jié)構(gòu)致密,從而提高了硬化結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此外,在一些孔洞中也存在結(jié)晶比較小的針桿狀5?1?8晶體,使其在S―I凝膠保護下也比較穩(wěn)定。硅灰含有大量活性的SiO2,還可生成水硬性產(chǎn)物水化硅酸鎂。因此,硅灰對氯氧鎂制品的強度、抗水性和熱變形性能有重要影響。
(1)對強度的影響。對鎂水泥漿體材料而言,小摻量(5%)硅灰對提高其強度有利,硅灰摻量太大則對強度有一定的不利影響。硅灰對解決鎂水泥后期強度倒縮十分有效。
(2)對抗水性的影響。摻硅灰后。鎂水泥漿體材料的抗水性明顯提高,在0%~30%的摻量范圍內(nèi),鎂水泥抗水性隨著硅灰摻量的提高而提高。不摻硅灰的基準鎂水泥漿體的抗水性很低,硬化體浸水30d的抗水系數(shù)只有0.55,浸水90d的抗水系數(shù)降低至0.13左右。摻15%硅灰鎂水泥漿體材料的抗水性較好,硬化體浸水30d的抗水系數(shù)達0.94,浸水90d的抗水系數(shù)仍保持0.90左右。當鎂水泥將體中硅灰摻量提高至30%時,硬化體的抗水性很好,浸水30d和90d的抗水系數(shù)在1.00左右。這表明硅灰――鎂水泥體系是非常耐水的。
硅灰摻量越小,鎂水泥漿體的抗水性對時間的敏感性越強。當硅灰摻量超過15%時,硅灰――鎂水泥漿體材料的抗水性很穩(wěn)定,硬化體浸水90d的力學(xué)性能不降低。在保持抗水性相同的情況下,硅灰用量可進一步減少。
(3)對鎂水泥熱變形的影響。加入硅灰的鎂水泥漿體,其凝結(jié)硬化過程中的反應(yīng)熱降低,放熱速率減小,熱變形性有很大改善。
3.1.5 外加荊
在氯氧鎂膠凝材料中,攪拌時摻入少量混合材以外的有機或無機外摻物,可以改善或賦予氯氧鎂制品某些性能,如改善耐水性、返潮性、變形性等。這些外摻物稱為外加劑。加入改善耐水性的外加劑――抗水劑后??筛淖??1?8相的針桿狀晶體形態(tài),使晶相成為以葉片狀、短棒狀或板塊狀晶體為主的結(jié)構(gòu),使其彼此穿插、重疊、連生構(gòu)成一個空間結(jié)構(gòu)網(wǎng),改變生成產(chǎn)物的結(jié)晶形態(tài)和結(jié)晶接觸結(jié)構(gòu),增強晶體間的粘附力,從而提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐水性。
在氯氧鎂膠凝材料中,當磷酸摻量為1%~2%時,能夠提高其耐水性。先,由于磷酸的加入,使5?1?8的晶體形態(tài)發(fā)生了較大變化,不再是針桿狀晶體,而是一些無明顯晶形的短棒狀晶體或凝膠以及變形葉片晶體,這些晶體之間的結(jié)晶接觸不是點接觸,而是以面或線接觸為主。用電子顯微鏡觀察:結(jié)晶接觸區(qū)彼此溶合在一起,甚至難以區(qū)分單個晶體,硬化體結(jié)構(gòu)中熱力學(xué)上不穩(wěn)定的結(jié)晶接觸點減少了,在水中的穩(wěn)定性提高了,氯氧鎂制品表現(xiàn)出相當好的耐水性。其次,H2PO3與MgO反應(yīng)生成了不溶于水的MgHPO4?3H2O結(jié)晶結(jié)構(gòu),加上穩(wěn)定未反應(yīng)的MgO,從而有利于提高制品的耐水性。
目前,常用的外加劑除抗水劑外,還有防潮劑和調(diào)熱劑,均可很好地改善氯氧鎂制品的吸潮返鹵、泛霜和翹曲變形缺陷。
3.2 生產(chǎn)工藝技術(shù)對氯氧鎂制品性能的影響
穩(wěn)定、合格的原材料是確保氯氧鎂制品不吸潮返鹵、不翹曲變形和耐水的重要保障,而生產(chǎn)工藝技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量控制則對氯氧鎂墻材制品的質(zhì)量有重要影響,是能否生產(chǎn)質(zhì)量合格氯氧鎂墻材制品的關(guān)鍵。我國有不少生產(chǎn)者和經(jīng)營者不熟悉氯氧鎂膠凝材料的特性與制作工藝技術(shù),而使產(chǎn)品質(zhì)量難以得到保證。下面僅就配合比、攪拌和養(yǎng)護等工藝存在的問題對產(chǎn)品質(zhì)量造成的影響進行討論。
3.2.1 配合比
(1)MgO與MgCl2配合比。確定MgO與MgCl2配合比的MgO應(yīng)是活性MgO,其克分子比MgO/MgCl2應(yīng)以滿足形成5Mg(OH)2?MgCl2?8H2O為基準。然而,一些氯氧鎂制品生產(chǎn)企業(yè)對MgO活性沒有明確的認識,從不檢測活性MgO的含量;購買輕燒氧化鎂只注重價格而不注重活性及其含量;忽視輕燒氧化鎂長期存放造成的活性MgO含量降低;慣用多少波鎂鹵液配多少輕燒MgO粉或慣用夏天和冬天的不同配方,甚至始終使用同一個配方;一些輕燒MgO生產(chǎn)廠家煅燒工藝較為落后,特別是對原料或燒成后的礦石無均化措施,造成同一批產(chǎn)品,甚至同一袋產(chǎn)品的MgO含量和有效MgO含量都存在較大的差距,這些都將導(dǎo)致MgO與MgCl2的克分子比用量不當。所產(chǎn)生的后果:一是MgCl2過剩,制品在空氣濕度較大時。表面吸收空氣中的水分而產(chǎn)生表面潮濕,進而掛滿水珠,甚至出現(xiàn)水珠連成一片形成流淌的現(xiàn)象,即所謂的返鹵,亦會造成制品的翹曲變形;二是MgO過剩,漿體的pH值加大,反應(yīng)速度加快,形成大量的水鎂石Mg(OH)2,反應(yīng)熱急劇增加,造成制品膨脹、變形、開裂、泛霜和可操作時間短的缺陷。
(2)用水量過多。在實際生產(chǎn)中,操作者為了操作方便,或?qū)旌衔锛尤脒^量的水;或片面通過多加入填充物來降低生產(chǎn)成本,從而只有通過加大用水量來提高混合料的流動度以達到可操作性。水分過大造成了氯氧鎂組合物料漿的堿度過度降低,加速了水鎂石Mg(HO)2的形成,抑制了5?1?8相的生成,導(dǎo)致不能獲得應(yīng)有的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性。水鎂石不是形成穩(wěn)定性能的膠凝相,而是沿毛細管道滲析在制品表面上形成白色的Mg(HO)2鹽析物。同時由于活性MgO部分水化,造成部分MgCl2不能參與水化反應(yīng),多余的也會形成返鹵現(xiàn)象。另外,不均勻收縮還會造成制品的翹曲變形。如果用水量過少。會造成制品疏松脆化。
(3)混合材與外加劑的摻配。如前所述,混合材與外加劑的合理摻加可穩(wěn)定氯氧鎂的相組成結(jié)構(gòu),改善制品的表面性能,顯著提高氯氧鎂制品的耐水性,也可改善吸潮返鹵、泛霜和翹曲變形等缺陷。但只有在使用穩(wěn)定、合格的原材料的基礎(chǔ)上,采用科學(xué)、先進的生產(chǎn)配比和工藝,作用才可充分發(fā)揮。
3.2.2 攪拌
攪拌不均勻,特別是一些企業(yè)采用單軸攪拌,漿料易形成渦流和死角,不能形成充分碰撞、沖擊、翻涌、摩擦以達到充分混合均勻,不能使反應(yīng)組合物達到界面充分結(jié)合,導(dǎo)致局部反應(yīng)過激或者不完全,造成制品不均勻膨脹而產(chǎn)生翹曲變形、返鹵現(xiàn)象。
3.2.3 養(yǎng)護
不少企業(yè)制品成型以后就等于生產(chǎn)結(jié)束,只等出廠。成型后的產(chǎn)品往往帶模疊放成垛,無任何養(yǎng)護措施,有的甚至直接露天碼垛,任太陽暴曬,后期養(yǎng)護完全放棄,脫模就等于成品。由于制品脫模后的水化反應(yīng)并未停止,過早將制品置于干燥處會造成水分逸出,使反應(yīng)不完全,也會出現(xiàn)返鹵、泛霜及翹曲變形現(xiàn)象。中心溫度高,而垛表面溫度低,內(nèi)外溫差會造成制品嚴重翹曲。
有些企業(yè)雖有養(yǎng)護措施卻不得法,完全照搬硅酸鹽水泥的養(yǎng)護方法,向脫模后的鎂水泥制品定期灑水,雖然保證了鎂水泥水化的需要,但卻造成以下問題:
(1)灑水后,水分大量進入制品,將制品中的MgCl2溶解,變成鹵液,在外界濕度降低時,鹵水沿毛細孔蒸發(fā),形成返鹵。
(2)當灑上的水在制品內(nèi)溶解了大量Mg(OH)2后,再將其隨蒸發(fā)作用帶到制品表面,形成泛霜。撒水越多,泛霜越重。
(3)剛脫模制品的晶體結(jié)構(gòu)剛剛形成,還很不穩(wěn)定,極易被水溶解。灑水后,大量水進入制品,將結(jié)晶接觸點溶解,不但使其強度大幅下降,而且耐水性也隨之下降。
4 結(jié) 語
制作生產(chǎn)、穩(wěn)定的菱鎂墻材制品是一項多因素的系統(tǒng)工程,需要穩(wěn)定、合格的原材料,正確使用活。性混合材和外加劑,以及科學(xué)、先進的生產(chǎn)配比和工藝。我國有為數(shù)不少并具有相當規(guī)模和機械化的氯氧鎂制品生產(chǎn)企業(yè),但仍以中、小企業(yè)居多,生產(chǎn)規(guī)模小,生產(chǎn)設(shè)備簡陋,既缺乏專業(yè)技術(shù)人員,又缺乏化驗檢測設(shè)備和產(chǎn)品質(zhì)量保證體系,從而使氯氧鎂制品的產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊。魚龍混雜,偽劣產(chǎn)品充斥市場,極易造成建筑工程的質(zhì)量事故,損害了氯氧鎂制品的聲譽。大量的科學(xué)研究和實踐經(jīng)驗證明,只要尊重科學(xué)。重視產(chǎn)品質(zhì)量,加大投入,規(guī)范市場,開發(fā)生產(chǎn)出耐久性好的氯氧鎂產(chǎn)品是可以實現(xiàn)的。因此,不能用粗放簡單的方式對待氯氧鎂墻材制品的生產(chǎn)與應(yīng)用,也不應(yīng)因某些不按科學(xué)規(guī)范生產(chǎn)的氯氧鎂墻材制品所造成的質(zhì)量缺陷,而否定這種材料的存在價值。GB50574《墻體材料應(yīng)用統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范》為避免劣質(zhì)氯氧鎂墻材制品充斥建筑市場,給建筑工程埋下質(zhì)量和安全隱患,本著實事求是的態(tài)度,科學(xué)合理地做出了規(guī)定:“應(yīng)用氯氧鎂墻材制品時應(yīng)進行吸潮返鹵、翹曲變形及耐水性試驗,并應(yīng)在其試驗指標滿足使用要求后用于工程”。并將其作為強制性條文。因此,應(yīng)認真貫徹執(zhí)行標準,科學(xué)發(fā)展和應(yīng)用氯氧鎂墻材制品,以確保菱鎂墻材制品的應(yīng)用效果與質(zhì)量。

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