摘要：本文重點(diǎn)論述了采用熱壓工藝和熱隧道窯生產(chǎn)工藝生產(chǎn)硫氧鎂水泥制品的探索結(jié)果及新的發(fā)展方向，還論述了硫氧鎂水泥建筑模殼、硫氧鎂水泥建筑裝飾板、硫氧鎂水泥建筑隔墻板、硫氧鎂水泥空調(diào)通風(fēng)管道的生產(chǎn)進(jìn)展情況。

  關(guān)鍵詞：熱壓工藝、熱隧道窯工藝、硫氧鎂水泥建筑模殼、硫氧鎂水泥建筑裝飾板、硫氧鎂水泥隔墻條板及空調(diào)通風(fēng)管道。

  1．硫氧鎂水泥制品試驗(yàn)研究與生產(chǎn)背景

  硫氧鎂水泥是由輕燒氧化鎂粉與一定濃度的MgSO4溶液拌和組成的MgO—MgSO4—H2O三元體系膠凝材料。資料顯示，早在1957年，比利時(shí)學(xué)者就已研究成功用硫氧鎂水泥作為建筑裝飾裝修用的膠凝材料。最近幾十年，中國(guó)也不乏硫氧鎂水泥制品的試驗(yàn)研究者和試生產(chǎn)者，先后有不少單位籌建了產(chǎn)品的試生產(chǎn)線，但卻沒(méi)有成功地發(fā)展起來(lái)。究其原因，最主要是改性技術(shù)和生產(chǎn)工藝沒(méi)有跟上。最近幾年，這方面才有了新的發(fā)展動(dòng)向。

  1.1 熱壓硫氧鎂板材的探索

  山東濟(jì)南市杰美菱鎂建材研究所從2009年開(kāi)始試驗(yàn)研究熱壓硫氧鎂板材，采用半干法熱壓硫氧鎂水泥板材，其工藝參數(shù)及性能指標(biāo)為：熱板溫度85—90℃，保壓時(shí)間為40min，熱壓硫氧鎂板硬化熱效應(yīng)見(jiàn)表1及圖1。

  由表1和圖1可以看出，在熱壓過(guò)程中，只經(jīng)過(guò)4分鐘板材的本體溫度即達(dá)到43℃，經(jīng)過(guò)18分鐘板材的本體溫度即達(dá)到113℃，到達(dá)峰值溫度，之后溫度則逐漸下降，直到40分鐘解除壓力，此時(shí)的板材不反彈不疏松，卸板的板坯質(zhì)量良好；板材抗折強(qiáng)度達(dá)到6MPa，將試件浸水至今已長(zhǎng)達(dá)5年有余，試件不變形不開(kāi)裂，體積穩(wěn)定性良好；測(cè)其表面硬度近似方解石硬度，長(zhǎng)期存放的試件至今仍無(wú)變化。由此說(shuō)明，熱壓硫氧鎂水泥制品具有良好的物理力學(xué)性能和耐久性能。

  1.2 利用熱隧道窯生產(chǎn)硫氧鎂制品的探索

  從2010年開(kāi)始，受熱壓硫氧鎂水泥制品試驗(yàn)研究結(jié)果的啟發(fā)，我們探索熱隧道窯生產(chǎn)硫氧鎂水泥制品。熱隧道窯進(jìn)深長(zhǎng)34m，與硫氧鎂防火板成型機(jī)緊密連接，板坯進(jìn)入窯內(nèi)的運(yùn)行速度與防火板在成型機(jī)上的運(yùn)行速度同步。

  在試生產(chǎn)過(guò)程中，我們進(jìn)行了熱工測(cè)試和產(chǎn)品的技術(shù)性能檢驗(yàn)：當(dāng)硫氧鎂板坯入窯3分鐘，入窯深度為4m時(shí)，試件的本體溫度由不到10℃迅速升高到31℃；當(dāng)入窯深度達(dá)16m，入窯時(shí)間達(dá)12分鐘時(shí)，板坯本體溫度即達(dá)到70℃；當(dāng)入窯深度達(dá)26m，入窯時(shí)間達(dá)19分鐘時(shí)，板坯本體溫度已到峰值，高達(dá)90℃，板坯出窯操作工藝順利。產(chǎn)品的物理力學(xué)及耐久性能至今仍良好，具體數(shù)據(jù)可參見(jiàn)圖2及表2。利用熱隧道窯工藝生產(chǎn)的硫氧鎂水泥制品的物理力學(xué)性能可見(jiàn)表3。從熱隧道窯出來(lái)的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)再進(jìn)一步的養(yǎng)護(hù)，性能良好穩(wěn)定。采用熱隧道窯生產(chǎn)硫氧鎂板材，因其能迅速凝結(jié)硬化，可以不用托板，在生產(chǎn)工藝上可節(jié)省一大筆投資，并能減少生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)，降低產(chǎn)品成本。

  2012年，我們?cè)谏蜿?yáng)建寶麗建材公司利用熱隧道窯試生產(chǎn)了硫氧鎂建筑模殼。試生產(chǎn)取得了成功，并申請(qǐng)了專利。

  綜合圖2、表2及表3的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，若采用熱隧道窯工藝生產(chǎn)硫氧鎂水泥制品，其硬化熱效應(yīng)發(fā)展快，制品力學(xué)強(qiáng)度發(fā)展很迅速。在熱隧道窯內(nèi)經(jīng)30min養(yǎng)護(hù)，其抗壓強(qiáng)度已達(dá)14.46Mpa；出窯繼續(xù)養(yǎng)護(hù)至24h，其強(qiáng)度可達(dá)16.23Mpa，強(qiáng)度較大。

  總之，硫氧鎂水泥制品采用熱壓工藝和熱隧道窯工藝生產(chǎn)，其各項(xiàng)工藝參數(shù)并不難掌握，產(chǎn)品的物理性能、力學(xué)性能、耐久性能、環(huán)保性能皆理想，預(yù)示了其具有良好的發(fā)展前景。

  2．硫氧鎂水泥新產(chǎn)品介紹

  2.1 硫氧鎂水泥建筑模殼

  我們采用噴射新工藝生產(chǎn)硫氧鎂建筑模殼，已取得成功。其技術(shù)指標(biāo)如下：膠結(jié)料28d，抗壓強(qiáng)度29.12MPa，浸水一個(gè)月軟化系數(shù)為0.88，浸水一個(gè)月試件質(zhì)量吸水率為4.30%。制品物理力學(xué)性能：面密度17.2Kg/m2，抗彎強(qiáng)度9.91MPa，抗彎軟化系數(shù)0.90。制品沖擊性能：用鋼球法在同一點(diǎn)沖擊20次，不出現(xiàn)分層、鼓泡現(xiàn)象。總之，硫氧鎂建筑模殼各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)皆達(dá)到和超過(guò)Q/0105JML003-2012《玻纖菱鎂建筑模殼》企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)，經(jīng)在山東日照市建筑工程上試用，使用效果及裝飾效果都很好，得到設(shè)計(jì)、建設(shè)、施工單位的認(rèn)可和好評(píng)。

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  2.2 硫氧鎂水泥建筑裝飾板

  從2013年開(kāi)始，杰美菱鎂建材研究所在國(guó)內(nèi)兩個(gè)生產(chǎn)廠進(jìn)行了硫氧鎂建筑裝飾板的試生產(chǎn)，都取得了良好的效果，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品材質(zhì)進(jìn)行了新的探索，現(xiàn)已在江蘇常州著手建設(shè)一條規(guī)模較大的硫氧鎂裝飾板生產(chǎn)線。

  硫氧鎂建筑裝飾板各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)如下：

  表觀密度為0.90g/cm3，出廠含水率為7.92%，抗折強(qiáng)度為10.40Mpa，抗折軟化系數(shù)為0.90，吸水率為20%，握螺釘力為24.0N/mm，脆化系數(shù)為0.79，干縮率為0.65％。，濕脹率為2.20％。，氯離子含量為0，沖擊強(qiáng)度為24.8KJ/m2。

  總之，硫氧鎂水泥建筑裝飾板的各項(xiàng)性能指標(biāo)皆達(dá)到和超過(guò)JG/T414—2013《建筑用菱鎂裝飾板》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。

  2.3 硫氧鎂水泥隔墻條板

  目前，硫氧鎂水泥隔墻條板有三種成型生產(chǎn)工藝，即發(fā)泡硫氧鎂水泥澆注成組立模生產(chǎn)工藝、超大空芯率平模生產(chǎn)工藝、二次復(fù)合硫氧鎂水泥夾芯條板。用硫氧鎂水泥生產(chǎn)的這幾種產(chǎn)品技術(shù)性能皆達(dá)到和超過(guò)GB/T23450—2009《建筑隔墻用保溫條板》及GB/T23451-2009 《建筑用輕質(zhì)隔墻條板》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。硫氧鎂水泥隔墻條板已在山東日照市生產(chǎn)和使用兩年，經(jīng)在工程上使用考察，無(wú)任何變化，再結(jié)合試驗(yàn)室的物理力學(xué)、耐久性的試驗(yàn)結(jié)果，預(yù)計(jì)耐久性能良好。

  2.4 硫氧鎂水泥組裝式復(fù)合空調(diào)通風(fēng)管道

  我們采用硫氧鎂水泥首先生產(chǎn)出夾芯板材，然后根據(jù)圖紙要求加工成組裝式復(fù)合空調(diào)通風(fēng)管道。該產(chǎn)品有如下特點(diǎn)：質(zhì)量輕，面密度只有7.2Kg/m2；抗折力大，抗折力大于1280N；耐水性好，軟化系數(shù)大于0.88；Cl-含量為0，不吸潮返鹵；工作壓力在3000Pa空氣壓力下，風(fēng)管粘接面不開(kāi)裂、不漏風(fēng)，以上技術(shù)指標(biāo)均超過(guò)JG/T301-2011 《機(jī)制玻鎂復(fù)合板與風(fēng)管》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。目前，山東已有兩個(gè)廠家在生產(chǎn)該產(chǎn)品。

  2.5 硫氧鎂水泥發(fā)泡制品

  利用一年多的時(shí)間，我們從試驗(yàn)室到生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行了硫氧鎂水泥發(fā)泡制品的試驗(yàn)和產(chǎn)品的中試生產(chǎn)工作，首先篩選了發(fā)泡劑，能使泡沫容重在40—70Kg/m3，泡沫穩(wěn)泡時(shí)間良好，完全能適應(yīng)生產(chǎn)的技術(shù)要求。泡沫制品的各項(xiàng)技術(shù)性能都能達(dá)到和超過(guò)JC/T2200—2013《水泥基泡沫保溫板》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各項(xiàng)性能指標(biāo)。硫氧鎂水泥發(fā)泡難以沿用氯氧鎂發(fā)泡技術(shù)，但硫氧鎂發(fā)泡一旦成功要比氯氧鎂發(fā)泡制品具有更優(yōu)良的技術(shù)性能，尤其在憎水效果、降低吸水率方面。

  3．結(jié)語(yǔ)及建議

  3.1 通過(guò)采用熱壓工藝和熱隧道窯工藝制造硫氧鎂水泥制品的探索和試生產(chǎn)，已看到了許多新希望，有待于從事設(shè)備、工藝、材質(zhì)三方面的專家學(xué)者及相關(guān)方面的生產(chǎn)者通力協(xié)作向正規(guī)化生產(chǎn)過(guò)渡，避免各自為政，走許多不必要的彎路。

  3.2 經(jīng)過(guò)反復(fù)的試驗(yàn)研究和試生產(chǎn)，硫氧鎂建筑模殼、硫氧鎂建筑裝飾板、幾種硫氧鎂墻板以及組裝式空調(diào)通風(fēng)管道等都已發(fā)展到產(chǎn)品生產(chǎn)階段，建議主管部門加大管理力度，避免一哄而起、一哄而上的盲目跟風(fēng)。

  3.3 硫氧鎂水泥的硬化熱效應(yīng)既不同于菱鎂制品，也不同于硅酸鹽水泥制品，控制不好會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)秩序，這是生產(chǎn)者需要重視的。

  3.4 硫氧鎂水泥制品的技術(shù)含量并不低，改性技術(shù)仍然是保證該產(chǎn)品成功的重中之重的關(guān)鍵措施，切不可盲目上馬，步菱鎂水泥的后塵，而要在一開(kāi)始發(fā)展就站在高起點(diǎn)上，避免再經(jīng)歷原始落后、企業(yè)倒閉、經(jīng)濟(jì)損失慘重、影響整個(gè)行業(yè)聲譽(yù)的現(xiàn)象。

  參考文獻(xiàn)：

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  3. 朱玉杰、毛執(zhí)民、郇正順.機(jī)械壓制菱鎂低夾板的試驗(yàn)與生產(chǎn).建筑人造板.1992.(3)；

  4. 朱玉杰.菱鎂制品養(yǎng)護(hù)機(jī)理探討與生產(chǎn)實(shí)踐.濟(jì)南市杰美菱鎂建材研究所論文集萃.第一卷、第二卷。

  參加本項(xiàng)試驗(yàn)研究者還有：劉蓉梅、俞志強(qiáng)、李井剛、俞昆侖、朱效濤。