发布时间：2018-11-19

项目内容：

【第一完成单位】 中国矿业大学

【关键词】 氯氧镁水泥 胶凝材料 水泥制品

【中图分类号】 TQ172.7

【学科分类号】530.34

【成果简介】 一、氯氧镁水泥发展应用状况：氯氧镁水泥是一种气硬性质的胶凝材料,最早由瑞典学者索瑞尔于1867年发明,故亦称索瑞尔(sorel)水泥。由于sorel水泥具有凝结硬化快、粘结力强、强度高、质量轻、成型加工方便、不燃烧等优点,因此同波特兰水泥(硅酸盐水泥,1824年)一样被人们认为是一种很有前途的胶凝材料。但是,由于其抗水性能差,易翘曲变形、返卤返白等缺点,又限制了它的广泛应用。100多年来,人们一直在进行探索和研究,80年代开始,中国将“镁水泥开发研究”列为“七五”国家重点科技攻关项目,由中科院等九个科研单位对氯氧镁水泥的水化动力学、微观结构、MgO的性能测定、外加剂的作用等一系列课题进行了攻关,取得了大量的科研成果。这些科研成果不仅丰富了氯氧镁水泥的基础理论,而且对改善氯氧镁制品的翘曲、变形、返卤等问题提供了理论依据,对生产实践具有十分重要的指导意义。生产氯氧镁水泥制品原材料资源丰富,它以活性氧化镁为原材料,氯化镁溶液为调和剂,辅以矿渣、炉渣、矿石下脚料、粉煤灰、滑石粉、河砂、工业垃圾等为填料,中碱玻璃纤维为增强材料。镁水泥所用氧化镁要求是能和氯化镁溶液反应的活性氧化镁。一般来说,活性氧化镁是采用菱镁矿或白云石为原料经轻焙烧后得到的。在中国,菱镁矿的储量很大,目前已探明储量的菱镁矿有26亿吨占世界菱镁矿总储量的三分之一,并且原材料品位高,杂质少,质量易控制。白云石的矿产就更多,矿床分布非常广泛,一般为露天开采,开发价值很大。镁水泥所用的氯化镁为盐厂的副产品,仅青海盐湖储量就大于30亿吨以上。原材料资源丰富,价格低廉为氯氧镁水泥在中国的开发发展提供了得天独厚的条件。氯氧镁水泥采用中碱玻璃纤维为增强材料(有些产品不需要加纤维)充分利用氯氧镁水泥材料低碱度(pH=9～10)的特性,对玻璃纤维腐蚀小,这一点是其它水泥所无法比拟的。中碱玻璃纤维的使用大大降低了制品的成本,使得该产品具有明显的价格优势。其它辅料没有特殊要求,一般是利用废料,就地取材,确保最大程度的降低产品成本。氯氧镁水泥制品是将上述原料混合成料浆,根据制品要求的形状,在模具中常温常压下固化成型,生产设备简单,容易制成形状复杂的制品。利用氯氧镁水泥为基料可以制成几十甚至上百种制品,广泛用于建筑领域如内外墙保温板,屋面保温板,非承重隔墙板,刚性屋面瓦等,装饰装修领域如天花吊顶吸音板,代木宝丽板,水曲柳板,内外墙扣板等,防火制品系列如防火装饰板,阻燃浮雕装饰门等,城市装饰雕塑如仿石雕工艺品,仿汉白玉装饰品,彩色步行街砖等,简易蔬菜大棚支架,地下污水管道,通风管道,包装箱等。但是,目前氯氧镁水泥的生产状况并不理想,主要表现在生产和科研严重脱节,生产技术不过关,行业管理不规范,没有统一的标准和要求,造成了市场混乱,产品低劣,严重阻碍了氯氧镁水泥材料的正常发展。针对上述情况,该项目努力将科技成果与实际生产相结合,加快科技生产力的转化,以市场为导向,将科研、开发与生产有机的结合在一起,共同推动氯氧镁水泥制品的工业化生产。同时,氯氧镁水泥制品的又一生产特点是投资小,见效快,适合中小型企业或亏损转产企业,又和当今市场经济发展的大思路相吻合,属于国家有关部门大力支持的行业。二、氯氧镁水泥制品生产技术介绍：(一)玻璃纤维增强氯氧镁水泥波形瓦：1.产品介绍：采用适当工艺制得的玻璃纤维增强的氯氧镁水泥波形瓦是一种价格低廉,性能优越,轻质高强的新型无机刚性屋面材料,是石棉水泥瓦的理想替代产品。其性能指标如下：横向抗折力不小于(N)：3300(小波瓦);3600(中波瓦);2800(大波瓦);纵向抗折力不小于(N)：450(小波瓦);330(中波瓦);360(大波瓦);吸水率不大于(%)：14(小波瓦);15(中波瓦);15(大波瓦);抗冻性：25次冻融循环不得有剥落开裂、起层等破坏现象;不透水性：浸水24小时后瓦背面不得有水滴;抗冲击性：1千克钢球从1500mm高处落下冲击波形瓦不得产生裂纹和贯穿的孔穴。2.市场应用状况：自国际卫生组织把石棉列为致癌物榜首后,除少数不发达国家,石棉制品已被绝大多数国家禁用,石棉水泥制品这些已有80多年历史的古老产品,会逐步被国际市场所淘汰,在国际市场上无机刚性屋面材料就成为空白。而目前存在的替代产品例如铁皮瓦,玻璃钢波形瓦等也分别存在着导热系数高,易腐蚀,易燃,价格高等不同缺点,满足不了市场的要求。玻璃纤维增强氯氧镁水泥波形瓦等新型制品作为新一代不含石棉等有害物质的绿色建筑材料,以其高强,轻质,耐腐,无毒,美观,价廉,可加工性强,使用寿命长,属A级不燃建筑材料,综合性能优良等特点,成为理想的革命性替代产品,广泛用于旅游景区,街镇商亭,饭店,商用铺面房,集贸市场大棚,临时建房屋以及化工设施,军队营房,基地,哨所,仓库等各方面的建筑上,市场潜力很大。同时,国际市场对这类产品也表现出极大的兴趣,石棉水泥制品的禁用和木材资源的紧缺给玻璃纤维增强氯氧镁水泥制品的销售带来了良好的契机。中东,东南亚,非洲,拉丁美洲等是最适合,最迫切要选用这些产品的国家和地区,而这些地区却恰恰没有制备氯氧镁水泥的原材料氧化镁,这就为该项目的产品打入和占据国际市场创造了得天独厚的有利条件。3.技术经济分析：生产能力每年10～100万片,以年产30万片波形瓦为例说明成本及经济效益分析：①年产量：30万片;②生产线设备及技术使用费：70万元;③土建工程：2400平米：主厂房：600平米(60米×10米,高3.5米);原料库：400平米;成品库：1000平米(简易棚);辅助厂房：400平米;④流动资金：35万元;⑤职工：60人(管理人员10人,工人50人);⑥成本：12元/片;⑦平均价格：16元/片;⑧毛利：120万元/年。(二)氯氧镁水泥城市步行街彩砖：1.产品介绍：氯氧镁水泥城市步行街彩砖(已申请国家专利,申请号为98123112.8)是以改性的低碱度氯氧镁水泥为胶结料,以砂、石或工业废料粉煤灰为主要填料,经过成型,养护而得的制品。其性能指标如下：抗压强度(MPa)：检测结果：21.3;指标：≥20;抗折强度(MPa)：检测结果：4.1;指标：≥3;吸水率：检测结果：6.7%;指标：≤10%;25次冻融循环后强度损失：检测结果：23%;指标：≤25%;耐磨性(mm)：检测结果：35;指标：≤37。2.市场应用状况：目前,中国城市公路旁的人行道及步行街均主要采用各种水泥砖,如九格砖,六角砖,平模或立模大方砖等。随着市政建设及目前迅速兴起的各种封闭小区建设的发展,传统的水泥砖在仅仅满足功能性要求的前提下,已经越来越不能满足日益提高的装饰性要求。虽然,在水泥砖中掺入颜料可以制得彩色水泥砖,但是,由于水泥基体的颜色及胶凝性能决定了水泥彩砖不可能具有鲜亮的颜色及光洁细腻的质地。采用白水泥基体在一定程度上能改善色感,但一方面,其工艺复杂成本高,另一方面,其表面质感仍有不足。该项目采用氯氧镁水泥胶凝材料与骨料按一定的比例经混合、成型、养护而成彩砖可以具有各种鲜亮的色彩,同时可以制得具有抛光大理石或哑光大理石表面的表观质感。这种彩砖强度高、抗水性好、抗冻性好、耐老化且成本低、投资少、见效快,有着广阔的市场前景和较好的经济效益。3.技术经济分析：生产能力每年5～50万平米,以年产20万平米为例说明经济效益分析：①生产能力：产量为20万平米。 ②投资概算：投资额65万元;简易厂房面积2500平米;用电负荷25千瓦;用水量11吨/日。③员工配置及工资成本：管理人员10人,生产线工人58人,共计68人。平均月工资及奖金按800元计,全年支出：800×68×12 =65.28万元。工资成本：3.3元/平米(=65.28万元/20万平米)。④产品成本：产品成本21.3元/平米,其中原材料成本18元。⑤产品价格：产品出厂价格参考目前彩色水泥砖价格28.16元/平米。⑥经济效益：年利税137.2万元(=20×(28.16-21.3))。(三)氯氧镁水泥防火装饰板：1.产品介绍：氯氧镁水泥防火装饰板具有优良的综合性能：①轻质高强,可满足建筑造型的要求。氯氧镁水泥防火装饰板在满足强度要求时厚度可以在2～3mm,具有较好的柔韧性,可以依据造型随意弯曲,安装固定方式与传统板材相同,不易变形和撬曲。②无机材质,环保耐用。氯氧镁水泥防火装饰板以天然无机矿物为主要原料,具有永久有效的耐火性,无毒无味,对人体无害,对环境无污染,并保护日益减少的林木资源,有利于环境及资源保护。③防潮防腐,耐酸、耐碱、抗老化。氯氧镁水泥防火装饰板具有极低的吸水率和良好的防水性能,遇水不膨胀、分解、变形,耐酸、耐碱、抗老化,既使用于室外装修,寿命也大大优于胶合板、刨花板等板材。④施工方便,装饰性能强。氯氧镁

【成果类别】 应用技术

【成果入库时间】 2004