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玻纤增强氯氧镁水泥技术进展及其应用
作者:余红发 日期:2011年05月12日 来源:本站原创 浏览:

核心提示:氯氧镁水泥是l867年法国化学家Sorel发明的MgO-MgCl2-H2O体系的气硬性胶凝材料,主要水化产物是5Mg(OH)·MgCl2·8H2O(简称5·1·8),主要原材料是轻烧氧化镁粉和氯化镁,具有早强、高强、快凝、低碱度、粘结力强、耐磨、防火、装饰效果好和抗盐卤腐蚀等优点,其缺点是不抗水、吸潮返卤、易变形、腐蚀钢筋。经过国内外学术界的长期研究,通过掺加复合抗水外加剂解决了长期抗水性问题,通过钢筋表面涂覆防腐涂层解决了钢筋锈蚀问题,通过控制产品配合比和氯化镁的杂质含量,大大减轻了吸潮返卤的可能性,通过掺加矿物填料等技术手段可以使变形降低80%。

玻纤增强氯氧镁水泥技术进展及其应用

 

玻璃纤维增强氯氧镁水泥(GRMC)材料的科技水平攸关我国GRMC行业的发展未来。

玻纤增强氯氧镁水泥的发展历史。氯氧镁水泥是l867年法国化学家Sorel发明的MgO-MgCl2-H2O体系的气硬性胶凝材料,主要水化产物是5Mg(OH)·MgCl2·8H2O(简称5·1·8),主要原材料是轻烧氧化镁粉和氯化镁,具有早强、高强、快凝、低碱度、粘结力强、耐磨、防火、装饰效果好和抗盐卤腐蚀等优点,其缺点是不抗水、吸潮返卤、易变形、腐蚀钢筋。经过国内外学术界的长期研究,通过掺加复合抗水外加剂解决了长期抗水性问题,通过钢筋表面涂覆防腐涂层解决了钢筋锈蚀问题,通过控制产品配合比和氯化镁的杂质含量,大大减轻了吸潮返卤的可能性,通过掺加矿物填料等技术手段可以使变形降低80%。因而氯氧镁水泥制品在建筑建材和木材节约等领域得到了广泛的应用。

为了制作氯氧镁水泥大型制品,早期一般采用竹筋和苇筋增强制作建筑构件。如房屋屋架、楞条、门窗、包装箱、矿井支架、轨枕、水沟盖板与背板、蔬菜大棚架、活动房屋、井盖、粮仓等。在上世纪80年代,采用玻璃纤维制作大幅面或薄壁制品,如轻型屋面板、防火板、通风管道、电缆桥架、波形瓦(琉璃瓦)、装饰构件(罗马柱、浮雕)、太阳能灶、工艺美术品(雕塑、花盆、喷泉)、烟筒、农用防渗渠、建筑落水管等。1990年前后,市场上把玻纤增强氯氧镁水泥制作的通风管道等制品称为无机玻璃钢,该概念在水泥混凝土学术界一直没有得到承认,本文仍然采用GRMC名称。GRMC制品与普通的玻纤增强水泥(GRC)制品相比,具有非常明显的技术优势,由于氯氧镁水泥的pH值只有8.5~9.5,对中碱玻纤没有腐蚀性,而GRC必须采用“低碱度硫铝酸盐水泥+抗碱玻纤”的所谓“双保险”技术,因而在性能和造价方面,GRC无法与GRMC抗衡。

GRMC也有来自于气硬性氯氧镁水泥自身的固有缺陷。有的GRMC产品曾经风行全国(如琉璃瓦、浴缸和烟筒等),随后就销声匿迹;有的迅猛发展,长盛不衰(如通风管道和防火板等),已经成为氯氧镁水泥行业的支柱产品;有的几起几落,部分劣质产品造成较严重的工程质量事故,甚至人身伤亡事故,被一些地区禁用,影响了整个行业的声誉。不同GRMC产品其命运截然不同,一个重要的原因就是其用途是否与材性匹配。

为了解决氯氧镁水泥材料的耐久性问题。国家有关部门曾经设立了不同的重大科研项目.进行科技攻关,取得了一大批科研成果,并成功应用于GRMC制品中。

政府的重要科研项目计划。1986年,国家科委为了解决青海盐湖提钾过程中大量副产品———水氯镁石的综合利用问题,将“镁水泥开发研究”课题列入了国家级“七五”重点科技攻关项目“青海盐湖提钾及综合利用研究”项目,进行了长达5年的联合攻关,发表了大量的学术论文,取得了一大批科研成果,随即带来了全国氯氧镁水泥行业10多年的繁荣与发展,在节能减排、发展低碳经济等方面发挥的作用愈来愈重要。但是大部分成果(如复合抗水外加剂技术等)仍然没有大规模推广应用。为了解决当前制约行业发展的一些关键性技术问题,氯氧镁水泥的基础理论研究又重新受到了我国政府部门的高度重视,设立了一些重要的科研项目,如利用青海盐湖提钾及综合利用研究、青海盐湖镁资源高值开发利用、青海盐湖水氯镁石部分热解制备镁水泥新工艺研究、镁水泥材料在青海盐湖交通工程中的应用技术与示范、镁水泥钢筋混凝土复合构件的性能研究等。这些课题分别就盐湖氯氧镁水泥材料及其耐久性的基础理论问题、抗水性氯氧镁水泥材料的制备技术及其微观机理、研究新型氯氧镁水泥的合成工艺条件、新型氯氧镁水泥的物理力学性能与耐久性、新型镁水泥混凝土的物理力学性能与耐久性、镁水泥钢筋混凝土梁、板、柱典型构件的承载能力和结构设计方法等进行了卓有成效的研究。

研发现状与存在主要问题。当前,玻纤增强氯氧镁水泥技术市场混乱。早期建立的、比较成熟的企业技术相互封锁,缺乏交流,新企业引进技术无门,从而滋生了许许多多的“技术公司”或“科技公司”,这类公司以北京、武汉和河南等地较多,它们往往挂靠,或者疑似挂靠在清华大学、国家建材院、武汉大学等学术机构,起一个似是而非的、容易引起与知名高校名字混淆的名称,根本就不具备氯氧镁水泥技术,甚至连行业最基本的氧化镁、氯化镁和玻纤布等原材料标准都不了解,也不知道什么是摩尔比,凭借一些专利申请文件,甚至是假的专利申请,以及一些大学和研究机构的“检验报告”,欺骗涉足行业不深者。

技术开发急功近利。许多不懂氯氧镁水泥技术的民间机构或个人,利用氯氧镁水泥强度高的特点,盲目发展一些所谓的新产品,很多产品都是昙花一现。他们在技术不成熟时就急功近利地推广,凭借一些新的产品造型,寻找新的用途,即使有一些缺点,往往认为不影响使用,可以通过正规大学或者研究机构来解决,由于研究人员并没有考虑到氯氧镁水泥的这些新用途,并不能立即解决这些新问题。

GRMC新产品存在一些技术问题。在最近几年开发的GRMC新产品中。问题比较多地体现在产品的抗水性、行业标准不金、改性剂等几个方面。特别是目前氯氧镁水泥改性剂的市场比较混乱,外加剂的型号繁多,使用效果不明,厂家并不向用户提供外加剂的主要成分,这是与我国的混凝土外加剂标准精神不相符的。

GRMC是国内第二大无机复合材料,全年市场用量数百万吨,但增强玻纤市场十分混乱,高碱玻纤的混杂更为普遍,更谈上玻纤表面处理技术。内业优秀的企业也不少,如浙江天仁公司其通风管道进入奥运场馆。福建漳洲新大公司一年生产几万件GRMC花盆出口欧美地区。

发展GRMC新产品、开发氯氧镁水泥新技术,必须立足于技术发展的现状,而不能超越现状,科技工作者一定要有严谨的态度。

【作者】:余红发        

 
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