轻质隔墙板生产技术

1轻质隔墙板生产技术杨永衣兰梅（济南镁辰建材机械有限公司，山东济南250000）摘要：镁质轻质隔墙板是一种节能环保的新型墙体材料，性能优越、应用广泛，但目前镁质轻质隔墙板普遍存在吸潮返卤、开裂等问题。文章主要对镁质轻质隔墙板生产原材料及生产、安装工艺要求作了概述，对镁质轻质隔墙板常见问题作了简要分析，并指出了改性镁质轻质隔墙板的物理力学性能指标。关键词：轻质隔墙板；改性剂；配比；吸潮返卤；开裂一、概述镁质轻质隔墙板是以氧化镁(MgO)、氯化镁(MgCl2)和水(H2O)为三元体系，以菱镁改性剂进行改性处理，掺入必要有机无机填充料，经合理配制而成的、性能稳定的镁质胶凝材料作胶结料；以中碱玻璃纤维网格布作增强材料；以聚苯乙烯泡沫塑料作芯材或以物理发泡复合而成的新型轻质墙体材料。具有可锯、可钻、可钉、可刨、可凿、质量轻、强度高、多重环保、保温隔热、隔音、呼吸调湿、防火、快速施工、降低墙体成本等优点，可取代红砖、粘土实心砖、空心砖、彩钢夹心板等，广泛用于各类高低层建筑墙体和隔墙，如：办公楼、酒店宾馆、住宅小区、商业楼、学生宿舍、教室等框架结构建筑屋内隔墙。但目前普通镁质隔墙板存在的突出问题是：表面易吸潮返卤、使用过程中接缝开裂，据长期研发与生产经验，通过合理的生产工艺和先进独到的改性技术，使改性镁质轻质隔墙板的物理力学性能得以根本改观。镁质轻质隔墙板按板型可分为普通板、门框板、窗框板、过梁板；按板厚可分为60mm、90mm和120mm（简称60板、90板、120板）三种；按成型方式分为平模复合夹芯轻质墙板和立模空心发泡轻质墙板两种。二、平模复合夹芯轻质墙板（一）原材料要求1、轻烧氧化镁技术指标见表1。表1轻烧氧化镁技术指标MgO活性MgOf-CaO灼烧失量细度（88μm方孔筛凝结时间2/%/%/%≤/%筛余量，%）≤初凝/min≥终凝/h≤安定性80～8560～651.54～1010456合格2、氯化镁化学成分见表2。表2氯化镁化学成分（%）MgCl2NaClKClCaCl2SO42-≥45≤1.5≤0.7≤1.0≤3.03、无机填料无机填料包括各种石粉、建筑垃圾、粉煤灰等，石粉、建筑垃圾应选择质地较硬、吸水率较低、细度不低于100目、含泥量小于3%的；粉煤灰的具体品质指标见表3。表3粉煤灰品质指标细度（45μm方孔筛筛余量）/%需水量比/%烧失量/%含水量/%SO3/%f-CaO/%安定性（雷氏夹沸煮后增加距离）/mm≤20.0≤105≤8.0≤1.0≤3.0≤1.0≤5.04、锯末、稻壳粉或秸秆粉技术指标见表4。表4锯末、稻壳粉、秸秆粉技术指标质地细度/目含水率/%含泥量/%无霉烂变质现象20～80≤10≤15、玻璃纤维网格布玻璃纤维网格布应选择浸润剂含量在0.4%～0.8%的中碱布，具体技术指标见表5。表5玻璃纤维网格布技术指标含水率/%≤经纬密度/（根/25mm）单位面积质量/（g/㎡）宽度/cm纱线线密度/tex断裂强力/（N/25mm）＞组织经向纬向经向纬向经向纬向1.064100±990～9248×5420280平纹36、苯板苯板应选择基本平整、无明显膨胀和收缩变形，熔结良好、无明显掉粒，无明显油渍和杂质的，具体技术指标见表6。表6苯板技术指标表观密度/（kg/m³）≥压缩强度/kPa≥导热系数/（W/m·K）≤70℃48h后尺寸变化率/%≤水蒸气透湿系数/（ng/Pa·m·s）≤吸水率/%（V/V）≤断裂弯曲负荷/N≥氧指数/%≥15600.04159.5615307、菱镁改性剂选用GX-0#促凝增强剂、GX-1#缓凝抗卤剂、GX-4#抗卤增强剂，均由济南镁辰建材机械有限公司生产提供，具体技术指标见表7。表7菱镁改性剂技术指标改性剂型号流动度提高率/%≥初凝时间差/min技术指标抗压强度比/%≥软化系数≥抗吸潮返卤性半消时间/min发泡倍数泌水量/ml1d7d28dGX-0#—-120～-300120—1000.75————GX-1#6+60～+120—1101100.80较好———GX-4#6——1001000.80好———GX-7#———————1253070.1（二）、生产设备1、辊压式复合夹芯轻质墙板自动化流水线（见图1），由济南镁辰建材机械有限公司提供。包括：1）自动上料机：可封闭斗式提升机，功率1.5kW，具体规格尺寸可根据需要订购。2）菱镁搅拌机:卧式双轴桨叶搅拌机，一次混合料重800～1000kg，功率10kW，具体型号规格可根据需要订购。43）自动分料机：运输平台采用轨道式设计，根据实际用料量，自动向料斗内下料，功率0.55kW×2。4）成型机：包括机架、动力传动装置、主动链轮、被动链轮、模箱、出料斗、压辊以及负责铺布、料浆刮平的机械手，功率4kW+0.55kW。5）下线机：产品经成型机输送带，自动传送至下线机定型下线。6）切割机：自动切割机，功率4kW×2+0.55kW。7）运板车：运输成品。8）码垛机：电动吊运、码垛机，功率0.55kW。9）模具：PVC或ABS材质，具体规格根据实际需要订购。2、辅助工具：秤、比重计、量筒等。图1辊压式复合夹芯轻质墙板自动化流水线（三）、动态配方制定1、指导配方（以生产温度25℃为例）见表8。表8平模复合夹芯轻质墙板指导配方5轻烧粉/kg卤水/kg石粉/kg粉煤灰/kg锯末/kgGX-1#/mlGX-4#/ml100120303020～303975832、氧化镁与氯化镁的配比研究表明，氧化镁与氯化镁水溶液发生化学反应，胶凝硬化后的主要水化产物是5Mg（OH）2·MgCl2·8H2O（简称5·1·8相）和3Mg（OH）2·MgCl2·8H2O（简称3·1·8相），其中5·1·8相是镁水泥硬化体的主要强度贡献相，3·1·8相是不稳定相。因此，确保5·1·8相水化产物的生成和稳定5·1·8相结构物，同时避免3·1·8相的生成和抑制5·1·8相向3·1·8相转化是保证菱镁制品质量的关键。根据5·1·8相的结构组成，可以确定要生成5·1·8相需要5molMgO、1molMgCl2和13molH2O，而实际生产过程中，任何化学反应都不可能百分之百地进行，因此在实际生产中，应保证MgO与MgCl2的摩尔比不低于5：1。大量实验结果表明，摩尔比在6～9之间产品的综合性能比较好，摩尔比过低，会导致硬化体内游离氯化镁的过量，产品会出现吸潮返卤；摩尔比过高，会导致硬化体内大量MgO的存在，对产品的体积安定性带来负面影响，同时过量MgO会形成Mg（OH）2，导致产品泛霜。配比（摩尔比）是一个微观上的概念，实际生产中，需要将微观的配比转化成宏观的配方（质量比）。假设氧化镁的实际用量为X，氯化镁的实际用量为Y，而MgO的相对分子量是40.3，MgCl2的相对分子量是95.2，则摩尔比K=（X/40.3）/（Y/95.2）。根据摩尔比的数值，就能计算出X、Y的比例关系，需要注意的是，公式中X为参与反应的氧化镁的重量，而非轻烧粉的总重量；Y为参与反应的氯化镁的重量，而非卤片或卤水的重量。3、氯化镁与水的配比根据5·1·8相的结构组成，可以确定要生成5·1·8相需要5molMgO、1molMgCl2和13molH2O，因此，配制卤水时，应满足形成5·1·8相所需的基本水灰比值0.37的要求和混合填料吸附水的要求。若卤水浓度过高用水量小于临界水量，就不能形成具有力学贡献的5·1·8相，同时产品易出现吸潮返卤、体积安定性差等问题；若卤水浓度过低用水量太大，则会影响反应速度，导致产品强度低、变形性大。实际生产中，卤水浓度的高低主要取决于生产温度。同时，卤水浓度的高低也决定了混合填料的加量，对生产成本有直接影响。因为在氧化镁与氯化镁配比一定的前提下，氯化镁的用量是一定的，当卤水浓度比较低的情况下，卤水的用量必然高于卤水浓度高的加量，这时要满足料浆流动性的要求，混合填料的量也会加大，混合填料价格一般较低，所以生产成本就会大幅降低。4、混合填料的配比6混合填料分为无机填料与有机填料。无机填料主要起降低成本的作用，其中石粉可以提高产品表面硬度，粉煤灰可以提高料浆和易性、抑制碱骨料反应；有机填料主要提高产品的柔韧性和抗冲击性能，提高握钉力。5、改性剂的配比改性剂的用量均参照氧化镁的用量，具体用量要根据原材料质量、配比、生产环境及实际生产工艺确定。6、注意事项影响配比的因素有很多，如原材料质量、生产环境、对产品的性能要求及实际生产工艺，因此，配方要根据实际需要随时进行调整，切不可一年四季使用一个配方。（四）、生产操作流程1、根据生产温度提前12h配制卤水陈化备用。2、将模具清理干净，均匀涂抹一层脱模剂。3、根据配方将原材料逐料过秤，计量无误。4、先将GX-1#改性剂加入计量好的卤水中，再将所需卤水用防腐泵输送至搅拌机内，启动搅拌机，然后用自动上料机将氧化镁加入到搅拌机中，搅拌3min，加入GX-4#改性剂，最后用自动上料机依次将粉煤灰、石粉、锯末加入到搅拌机中搅拌均匀。5、自动分料机通过运输平台将混合均匀的料浆分配至各出料斗中，启动成型机，依次完成铺布、铺料、刮平辊压、铺放苯板、铺料、铺布、刮平辊压工序。6、辊压成型后，由下线机将产品移下流水线并定型固化。7、成型产品凝固（指甲划不动）方能脱模，一般温度达到要求的情况下，6～8小时脱模。8、产品脱模后根据实际尺寸需要对墙板进行切割。9、产品切割后要进行5～7天左右的温湿保养，其最佳温度20℃左右，最佳湿度75%左右。养护期间墙板不可摞放，必须侧立起来放，且板与板之间要用木方隔开，以利于热量散失。养护期间切忌暴晒、雨原材料计量模具准备料浆搅拌涂脱模剂料浆铺覆铺设玻璃纤维布辊压铺放苯板复合玻璃纤维布辊压成型固化脱模养护切割检验入库出厂料浆铺覆7淋或洒水、反应温度过高（﹥60℃）。10、温湿保养期过后，检验合格，方可出厂。三、立模空心发泡轻质墙板（一）原材料要求1、轻烧氧化镁技术指标见表1。2、氯化镁化学成分见表2。3、无机填料：主要是粉煤灰、珍珠岩，具体品质指标见表3、表9。表9珍珠岩品质指标细度/目容重/（kg/m³）热导率/[W/(m·k)]成球率/%闭孔率/%≥吸水率（抽真空滤法）/%＜筒压强度1MPa压力的体积损失率/%耐火度/℃使用温度/℃＜60～100100～2000.047～0.05260～909510038～461200～13008004、玻璃纤维网格布技术指标见表5。5、菱镁改性剂选用GX-0#促凝增强剂、GX-1#缓凝抗卤剂、GX-4#抗卤增强剂、GX-7#高效物理发泡剂，均由济南镁辰建材机械有限公司生产提供，具体技术指标见表7。（二）、生产设备8图2立模空心发泡轻质墙板生产线1、立模空心发泡轻质墙板生产线（见图2），由济南镁辰建材机械有限公司提供，包括：1）自动上料机：可封闭斗式提升机，功率1.5kW，具体规格可根据需要订购。2）菱镁搅拌机:卧式双轴桨叶搅拌机，一次混合料重800～1000kg，功率10kW，具体型号规格可根据实际生产需要订购。3）成型机:包括模具及自动开合模设备，根据实际生产需要订购。4）自动浇注机：运输平台采用轨道式设计，自动向成型机内下料，转向机功率1kW。5）抽芯设备：功率3～5KW。6）天车：包括电动葫芦和航吊。7）运板车：运输成品。8）发泡机：MC-300型高效物理发泡机。2、辅助工具：秤、比重计、量筒等。（三）、动态配方制定1、指导配方（以生产温度25℃为例）见表10。表10立模空心发泡轻质墙板指导配方轻烧粉/kg卤水/kg粉煤灰/kg珍珠岩/kgGX-1#/mlGX-4#/mlGX-7#/ml10010030555658310092、氧化镁与氯化镁的配比同平模复合夹芯轻质墙板。3、氯化镁与水的配比总体原则与平模复合夹芯轻质墙板一致，但实际生产中，立模空心发泡轻质墙板采用了物理发泡工艺，即向镁水泥料浆中复合了大量泡沫以降低密度。由于泡沫是用发泡液多次加压而成，而发泡液的主要成分是水，泡沫破裂泌出的水会降低卤水的度数，所以生产过程中应适当提高卤水的浓度，避免卤水浓度过高过低带来的不利影响。4、混合填料的