隨著我國(guó)和世界各國(guó)對(duì)建筑防火的日漸重視,木質(zhì)類的可燃農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系板材已經(jīng)嚴(yán)格限制在建筑工程上使用,而紙面石膏板,硅酸鈣板等無(wú)機(jī)類防火板材因在強(qiáng)度、韌性、耐水、二次加工性能方面不能滿足建筑工程施工和應(yīng)用要求,致使推廣有一定的阻力。
玻鎂防火裝飾板具有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系板和無(wú)機(jī)板的雙重優(yōu)點(diǎn),它是用改性菱鎂材料作膠結(jié)料,用中堿或耐堿
玻璃纖維布作增強(qiáng)材料而制成的大幅面薄板,主要用于建筑物吊項(xiàng)、內(nèi)隔墻及其他有防火要求部位的裝修。這種板材既具有木質(zhì)類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系板的輕質(zhì)及柔性和再加工性能,又具有無(wú)機(jī)板材的防火性能和耐水性能。目前無(wú)國(guó)已有許多大工程在裝修中使用了玻鎂防火板材。經(jīng)過(guò)幾年的應(yīng)用實(shí)踐證明,使用效果良好,而且這種板材目前
出口量相當(dāng)多。
由于玻鎂防火裝飾板是一種新產(chǎn)品,有些施工、生產(chǎn)人員還未熟練掌握生產(chǎn)技術(shù)和施工技術(shù),更有些企業(yè)在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)下,生產(chǎn)時(shí)粗制濫造,施工時(shí)馬虎敷衍。使用者對(duì)這種產(chǎn)品難分良莠,致使在建筑工程上出現(xiàn)不少事故,影響了玻鎂防火裝飾板材的發(fā)展。
多年來(lái),筆者經(jīng)過(guò)對(duì)玻鎂防火材板的研究與應(yīng)用效果考察,認(rèn)為有幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)者必須盡快掌握,即板材的吸潮返鹵、板材翹曲變形、板材脆化及表面普遍存在的小氣孔等問(wèn)題以及施工中的一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這些問(wèn)題不把住關(guān),玻鎂防火裝飾板材發(fā)展前景令人堪憂。
玻鎂防火裝飾板幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的研究與分析
1、板材的吸潮返鹵弊病與解決措施
近年來(lái)在我國(guó)河南、江蘇、上海、廣東等地都曾出現(xiàn)在高濕天氣時(shí)玻鎂防火裝飾板表面吸潮返鹵而造成經(jīng)銷商退貨,裝飾工程返工的問(wèn)題。有的板材只裝修完兩天表面就很潮濕,3天表面就結(jié)水珠,使工程難以進(jìn)行二次裝修,而且板材因潮濕而變形。玻鎂防火板材吸潮返鹵弊病的解決主要采取兩方面措施:
(1)促進(jìn)5MgO+MgCl2+13H2O=5Mg(OH)2MgCl2?8H2O這一化學(xué)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行得盡量完全。使產(chǎn)品中的游離MgCl2盡量減少,使其減少到一定程度,產(chǎn)品失去吸潮能力,應(yīng)采取的主要措施是實(shí)施好養(yǎng)護(hù)工藝,表1中列出了一年中不同月份養(yǎng)護(hù)時(shí)間與制品中游離MgCl2含量的相關(guān)性,隨著養(yǎng)護(hù)時(shí)間的延長(zhǎng),游離MgCl2含量逐漸減少。所以生產(chǎn)中一定按養(yǎng)護(hù)工藝參數(shù)要求抓好這一重要環(huán)節(jié)。
表1自然養(yǎng)護(hù)菱鎂制品中游離MgCl2含量與養(yǎng)護(hù)時(shí)間的相關(guān)性
樣品成型時(shí)間 養(yǎng)護(hù)時(shí)間與游離MgCl2含量(%)
1d 2d 3d 5d 7d 14d
2000年3月 7.07 4.89 3.85 3.35 2.98 0.97
2000年6月 4 2.65 1.90 1.30 1.05 —
2000年7月 3.08 1.32 1.30 1.06 0.96 0.68
(2)在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中添加效率高的抗吸潮反鹵外加劑,這種外加劑能在制品內(nèi)部的毛細(xì)孔壁、孔隙及空洞壁和制品外表面形成一層較薄的的憎水薄膜,阻止了產(chǎn)品吸潮返鹵過(guò)程的發(fā)生。實(shí)踐證明,只要在優(yōu)良配方的前提下通過(guò)上述兩項(xiàng)措施的實(shí)施,產(chǎn)品即使在高濕度環(huán)境中也不會(huì)吸潮。
2、板材的變形問(wèn)題及解決措施
玻鎂防火板材變形的主要原因是本身體積穩(wěn)定性不良。這類產(chǎn)品一般幅面大,厚度小,產(chǎn)生的變形值大,影響工程施工質(zhì)量。在工程上出現(xiàn)的主要弊病是板材拼接處拉縫和在大面上產(chǎn)生凹凸現(xiàn)象。
引起玻鎂防火板材變形的原因很多,根據(jù)考察較主要原因還是生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)不好,硬化不充分。
生產(chǎn)玻鎂防火板所用的菱鎂膠結(jié)料是屬于無(wú)機(jī)膠凝材料,其特點(diǎn)之一是成型后必須具備適當(dāng)?shù)臏貪穸群鸵欢ǖ挠步?jīng)時(shí)間,使其充分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),以賦予制品的優(yōu)良優(yōu)良的物理、力學(xué)及耐久性能。菱鎂膠結(jié)料硬化過(guò)程是一個(gè)連續(xù)體積膨脹過(guò)程,由于2可以充分顯示出這一點(diǎn)。
表2自然養(yǎng)護(hù)的菱鎂水泥制品的硬化產(chǎn)物與體積膨脹規(guī)律
編號(hào) 制品養(yǎng)護(hù)8天硬化產(chǎn)物種類及含量(%) 體積膨脹率(‰)
5Mg(OH)2MgCl2?8H2O Mg(OH)2 剩余MgO 1天 4天 6天 8天
80 86 0 6.85 0.31 0.81 1.00 1.19
81 82 0 7.14 0.31 0.75 0.94 1.13
82 91 0 6.57 0.31 0.81 1.06 1.25
83 86 0 4.28 0.44 1.13 1.50 1.81
84 91 2.21 6.57 0.38 0.94 1.17 1.34
75 89 3.03 5.71 0.38 0.94 1.09 1.34
注:1、試件所處的環(huán)境濕度﹥90%
2、硬化產(chǎn)物的種類及含量為X射線衍射分析結(jié)果
由表2顯示的結(jié)果得知,在制品成型后就必須使其處在適當(dāng)?shù)臏囟取穸燃俺浞值酿B(yǎng)護(hù)時(shí)間的特殊環(huán)境中,使其在這種環(huán)境中充分進(jìn)行硬化反應(yīng),在這種硬化反應(yīng)中盡量我吸收游離的MgCl2和自由水分,使盡量锪自由水被吸收到硬化產(chǎn)物中變成固體狀態(tài)的結(jié)晶水,使產(chǎn)品變得干燥,減少產(chǎn)品的干縮性。經(jīng)過(guò)這一過(guò)程后產(chǎn)品的體積穩(wěn)定性處于良好的狀態(tài),避免了在使用過(guò)程的變形。
反之,若上述硬化過(guò)程進(jìn)行的不好,產(chǎn)品中硬化產(chǎn)物產(chǎn)生的數(shù)量不足,游離的MgO和MgCl2大量存在,在板材使用過(guò)程中一旦遇到適當(dāng)?shù)臐穸群蜐穸龋宀膬?nèi)部化學(xué)反應(yīng)又重新開(kāi)始,內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生很大的膨脹內(nèi)應(yīng)力。另外,若板材養(yǎng)護(hù)不好,體積穩(wěn)定性必然很差,內(nèi)部會(huì)有大量自由水份,當(dāng)遇到干燥環(huán)境時(shí)又會(huì)產(chǎn)生干縮造成收縮內(nèi)應(yīng)力。這兩種內(nèi)應(yīng)和破壞是很大的,時(shí)常造成工程質(zhì)量事故。
引起玻鎂防火板材翹曲變形的原因還很我,如原材料達(dá)不到指標(biāo)要求;缺乏好的產(chǎn)品配方;改性劑選擇欠佳;無(wú)合理的工藝參數(shù)等等。在此不再詳細(xì)贅述,有興趣者可查閱《中國(guó)菱鎂》1999年3期筆者論文。
總之,只要掌握了上述板材變形的原因并相應(yīng)的采取措施,板材變形翹曲弊病并不難克服。
3、玻鎂防火板材的脆化弊病及解決措施
所謂玻鎂防火板材的脆化弊病是指:板材生產(chǎn)后短期內(nèi)具有良好的韌性,可以把整張的薄板卷成筒,給人以良好的印象。但經(jīng)過(guò)一段更長(zhǎng)的時(shí)間后卻變得很脆,一折就斷。若固定在龍骨上,在懸空處,用銳器一捅即破一窟窿,而且板材的斷面看不到類似斷藕般的藕斷絲連的狀況。這種現(xiàn)象在一些用玻鎂防火板裝飾的餐廳等公共場(chǎng)所,屢見(jiàn)不鮮,這就是玻鎂防火板材的脆化。玻鎂防火板材產(chǎn)生脆化弊病的原因主要有兩條:
(1)板材生產(chǎn)中使用了高堿纖維布也即陶土坩堝布,這種增強(qiáng)材料在菱鎂膠結(jié)料的堿性環(huán)境中很快被腐蝕而逐漸失去強(qiáng)度,所以板材斷面都看不到玻璃纖維的痕跡。其實(shí)國(guó)家
建材局早已以[1995]354號(hào)文件明令禁止生產(chǎn)和使用這種高堿布和絲。然而至今仍有一些企業(yè)和個(gè)人置若罔聞,仍大量生產(chǎn)和使用這種低劣產(chǎn)品,給國(guó)家和人民造成損失。用戶在選擇產(chǎn)品時(shí)一定要注意這一點(diǎn)。
(2)由于板材生產(chǎn)配方不當(dāng)而造成玻鎂防火板材的脆化。在無(wú)機(jī)膠凝材料范疇內(nèi)菱鎂膠凝材料的韌性是其他材料所無(wú)法比擬的,當(dāng)采取增韌措施后韌性會(huì)更明顯增加。我們衡量菱鎂膠凝材料的韌性指標(biāo)是用板材表面初始裂紋撓度值表示的,見(jiàn)表3
表3玻鎂防火板材的韌性及強(qiáng)度比較
編號(hào) 試件種類 板材表面初始裂紋撓度值% 板材斷裂撓值% 板材抗彎強(qiáng)度MPa
9152 高堿布未采取增韌措施 1.1 1.5 21
8214 中堿布采了增韌措施 4.6 11.6 44
8212 中堿布采取增韌措施 6.2 13.8 80
由表3可以明顯看出,當(dāng)對(duì)板材所用的菱鎂膠結(jié)料采用增韌措施可以顯著的改善板材韌性,避免脆性。當(dāng)生產(chǎn)板材時(shí)采用良好配方再對(duì)菱鎂膠結(jié)料實(shí)施增韌措施并用中堿玻璃纖維布作增強(qiáng)材料,板材的表面初始裂紋撓度值、斷裂撓度值及抗彎強(qiáng)度都顯著改善。這種產(chǎn)品不存在質(zhì)量隱患。在工程上可以放心使用。
4、玻鎂防火板材表面小氣孔及氣泡的清理
用機(jī)械生產(chǎn)玻鎂防火板材的情況,筆者曾先后考察了我國(guó)遼寧、河南、江蘇、上海、廣東等地,存在的一個(gè)較普遍的弊病之一是板材的正表面有大量小氣孔,有些還存在氣泡。氣泡是可修補(bǔ)的,氣孔因直響外觀質(zhì)量,也給將來(lái)工程上的二次裝修帶來(lái)困難。小氣孔及氣泡的來(lái)源主要是兩方面原因:一方面是當(dāng)料漿落到底托板的玻纖布(很多還加有一層無(wú)紡布)上時(shí)將疏松布里儲(chǔ)存的空氣埋在里邊;第二個(gè)是料漿末使用合適的消泡劑,料漿內(nèi)的氣泡在板材表面顯露而造成板材表面上氣孔。
要解決這一弊病有三個(gè)措施:
(1)在成型機(jī)上加振動(dòng)措施,用振動(dòng)來(lái)清理膠結(jié)料中的氣孔,這是很傳統(tǒng)、很古老、而又很有效的辦法。這幾年在板材生產(chǎn)實(shí)踐中也證實(shí)了這一點(diǎn)。
(2)在機(jī)器上實(shí)施滾壓措施,即在底托板和布的上面加一個(gè)可調(diào)節(jié)高度的滾壓桿。滾壓桿不可太粗要埋入料漿中,隨著滾壓桿的轉(zhuǎn)動(dòng)將附在板坯 表在販上氣孔及氣泡擠壓出來(lái)。
(3)選用合理的料漿配方,用消泡劑清理料漿中的氣泡,控制好料漿的流動(dòng)性,單這一項(xiàng)措施也可以解決上述弊病。中國(guó)菱鎂行業(yè)同山東科研基地的復(fù)合改性劑C3是一種綜合的理想改性劑兼有很強(qiáng)的消泡作用。
掌握上述三項(xiàng)措施,生產(chǎn)時(shí)采取 雙
管齊下的人法,小氣孔和氣泡并不難解決。
5、板材生產(chǎn)工藝參數(shù)的控制
玻鎂防火板材的技術(shù)主要包括三個(gè)方面,即設(shè)備、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品材質(zhì)。三者之間的關(guān)系應(yīng)是設(shè)備為工藝服務(wù),工藝為產(chǎn)品材質(zhì)服務(wù),一切技術(shù)較后都落實(shí)在產(chǎn)品材性質(zhì)量上。要保證有好的產(chǎn)品質(zhì)量必須嚴(yán)格把住整個(gè)生產(chǎn)工藝上各個(gè)工藝環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)。首先應(yīng)抓住各種原材料的質(zhì)量指標(biāo),沒(méi)有好的原材料巧媳婦也難為無(wú)米之炊。許多菱鎂制品廠所以質(zhì)量不好,其中一個(gè)主要原因是使用了不合格的原材料,不少玻鎂防火板的材質(zhì)不合格原因也在這里。
玻鎂防火板材生產(chǎn)線上有幾十個(gè)工藝參數(shù)要控制,但是要抓住要點(diǎn)。除了原材料質(zhì)量指標(biāo)外,另一個(gè)重要環(huán)節(jié)是養(yǎng)護(hù)工藝。菱鎂膠凝材料的硬化過(guò)程有很突出的特點(diǎn),養(yǎng)護(hù)中制品本體峰值溫度必須控制在40—65℃范圍內(nèi),只要偏離這個(gè)溫度范圍,產(chǎn)品質(zhì)量就下降,偏離越大質(zhì)量下降也越多。玻鎂防火板材養(yǎng)護(hù)應(yīng)該用菱鎂專項(xiàng)使用長(zhǎng)線測(cè)溫儀控制好每一碼板材養(yǎng)護(hù)應(yīng)該用菱鎂專項(xiàng)使用長(zhǎng)線測(cè)溫儀控制好每一碼板材的內(nèi)部溫度。溫度控制不好產(chǎn)品質(zhì)量必然出問(wèn)題,有時(shí)連投入資金非常大的底托板也損壞了。
玻鎂防火板成型機(jī)需要控制的工藝參數(shù)也很多,要嚴(yán)格控制好這些工藝參數(shù),一定克服板坯的退板現(xiàn)象,只有這樣才能穩(wěn)定生產(chǎn),保住板材質(zhì)量。
6、玻鎂防火裝飾板材施工中要特別注意的問(wèn)題
玻鎂防火板材在建筑工程上施工也有許多技術(shù),其中有兩點(diǎn)應(yīng)特別注意:
(1)固定板材的釘子一定進(jìn)行除銹處理,或用不銹鋼釘。海外有的直接規(guī)定,玻鎂防火板施工所用的釘子必須是不銹鋼釘。因?yàn)樵诓fV防火板中存在氯鹽,氯鹽對(duì)鐵的腐蝕世人皆知,國(guó)內(nèi)不少用玻鎂防火裝飾板的工程經(jīng)一年多就在埋入的釘頭上表面出現(xiàn)銹斑,再經(jīng)一段時(shí)間銹斑就會(huì)鼓成包塊。但質(zhì)環(huán)境越潮濕,這個(gè)問(wèn)題暴露的越早,要避免這個(gè)弊病的發(fā)生,必須保證釘子不被銹蝕。
(2)關(guān)于玻鎂防火板施工的嵌縫材料。用于該產(chǎn)品的嵌縫材料應(yīng)具有一定的柔性和膨脹性能,以防止板材拉縫。這種嵌縫材料不準(zhǔn)配制,成本也不高,就由板材生產(chǎn)廠供貨或提供配方。
玻鎂防火裝飾板材的前景展望
在本世紀(jì)80年代末90年代初,在我國(guó)北方曾興起生產(chǎn)玻鎂防火板材的熱潮,生產(chǎn)方法多以半手工半機(jī)械為主。因生產(chǎn)廠末掌握這方面的技術(shù),致使許多劣質(zhì)板材充斥市場(chǎng)。這些產(chǎn)品在存放和使用中逐漸暴露諸多弊病,市場(chǎng)逐漸萎縮。
90年代中期至今我國(guó)長(zhǎng)江以南又興起生產(chǎn)玻鎂防火板材的熱潮,尤其是以江蘇、上海、廣東、浙江等地更為突出。有些地方出現(xiàn)一哄而起的局面,有的地區(qū)一個(gè)鎮(zhèn)竟有十幾家生產(chǎn)單位,產(chǎn)品質(zhì)量低劣,以低價(jià)傾銷,沖擊市場(chǎng),使少數(shù)正規(guī)廠家難以維持生存。這種局面不盡快扭轉(zhuǎn),用不了多久就會(huì)跌入低谷,市場(chǎng)很快蕭條,實(shí)在令人堪憂。從事這個(gè)行業(yè)的有識(shí)之士應(yīng)高瞻遠(yuǎn)矚,因?yàn)椴fV防火板材發(fā)展前景是很樂(lè)觀的。隨著我國(guó)和世界上人口逐漸增多,建筑工程會(huì)不斷增多,而且檔次越來(lái)越高,相應(yīng)的建筑防火裝飾板材需求量越來(lái)越大。目前,市場(chǎng)上的裝飾板材基本分兩大類,一類是以木質(zhì)或天然植物纖維為基產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系裝飾板材,因中國(guó)和世界各國(guó)對(duì)建筑物防火要求越來(lái)越來(lái),這類板材嚴(yán)格限制使用。鑒于這種形勢(shì)無(wú)機(jī)板材成為優(yōu)選產(chǎn)品,但除石膏外其他無(wú)機(jī)裝飾板材種類少,性能差。目前,建筑裝飾工程使用較多是的紙石膏板。但有紙石膏板存在很多缺點(diǎn):強(qiáng)度較低,懸空處銳器一捅出現(xiàn)窟窿;韌性差,不能彎曲施工;不耐潮、不耐水。遇潮遇水就變形軟化,所以我國(guó)南方高溫高濕地區(qū)用石膏板很少。玻閏防火裝飾板材則兼有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系裝飾板材和無(wú)機(jī)板材的雙重優(yōu)點(diǎn),這種產(chǎn)品既有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系板材的柔韌性,可再加工性,又具有無(wú)機(jī)板材的防火、耐水性,而且強(qiáng)度高于任何一種裝飾板材。因此,只要控制好玻鎂防火裝飾板材的質(zhì)量,這種產(chǎn)品用途廣泛,使用性能好,發(fā)展?jié)摿ι醮蟆D壳埃戏接行┎fV防火裝飾板材廠的產(chǎn)品遠(yuǎn)銷國(guó)外,據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)較近幾年出口玻鎂防火裝飾板材年紡10億元金額,國(guó)內(nèi)用量也在逐年增加,由此顯示該產(chǎn)品發(fā)展前景十分樂(lè)觀。