氯氧镁水泥系列制品

2005/1/6 14:23:41

    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，我国将"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。在我国，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我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，使得本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，我们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：

类别项目	小波瓦	中波瓦	大波瓦
横向抗折力不小于N	3300	3600	2800
纵向抗折力不小于N	450	330	360
吸水率不大于％	14	15	15
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，这就为我们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：

序号	项目	检测结果	指标
1	抗压强度（MPa）	21.3	³20
2	抗折强度（MPa）	4.1	³3
3	吸水率	6.7%	£10%
4	25次冻融循环后强度损失	23%	£25％
5	耐磨性（mm）	35	£37

    ２．市场应用状况
    目前，我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。我们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。氯氧镁水泥防火装饰板具有良好的加工性能，可锯、可钉、可刨及任意切割，极高的表面平整度，可以进行多样化的表面处理，无论批、漆、着色、贴面、喷涂等均可快速进行，安全与质感兼具。
    ⑤原料丰富，成本低廉。氯氧镁水泥防火装饰板原材料丰富，来源稳定，生产成本低廉，经济实惠，具有广阔的应用前景。
    ２．市场应用状况
    近年来，公共建筑、娱乐场所及民用住宅的特大火灾案时有发生，造成人民生命及财产的重大损失，究其根源是火源引燃后建筑内大量使用的易燃材料。因此建筑中各种防火建材的应用，越来越引起了人们的重视。氯氧镁水泥防火装饰板以其A级不燃烧的防火性能和弯曲性良好、材质轻巧、容易施工等优点，特别适合各类装璜造型变化，应用范围广泛：宾馆、商场、影院、办公楼、酒店、舞厅等大型公共娱乐场所室内及商业空间的防火装璜；天花板的防火装璜；防火家具面板；防火门窗包装、轻质隔墙装饰等。
    ３．技术经济分析
  生产能力每年10～60万平方米，以年产25万平米氯氧镁水泥防火装饰板投资概算为例说明如下：
    生产线设备及技术使用费 70万元
    流动资金 25万元
    每班人数为12人，合计24人
    制品生产成本每平方米6元，最低售价每平方米9元，年利税75万元，投资回收期1年。
    （四）氯氧镁水泥仿石雕工艺制品
    随着建筑装饰市场的发展，城市雕塑，壁画浮雕，装饰花饰等各种建筑雕塑的需求日益扩大。目前，这类产品主要有石膏装饰制品，玻璃钢工艺品，天然石材及铸铜装饰品，与普通水泥装饰制品等。其中，石膏装饰品强度低，寿命短；玻璃钢工艺品易老化，变形；天然石材与铸铜制品造价过高；而普通水泥制品表面石材质感差，且表面肌理表现性不强。氯氧镁水泥有很多优点，如容重小，强度高，抗压强度可以达到100MPa以上，其硬度较高，耐磨性能好，导热系数小，隔音、隔热，凝结快，易成型，和金属、非金属易粘合，特别是碱性较弱，PH值为8～10，对玻纤侵蚀性小，可以采用中碱玻璃纤维来增强，这就为氯氧镁水泥拓宽了应用范围。以氯氧镁水泥为胶凝材料，以天然石渣为集料，通过一定的成型工艺合成某种艺术形体，仿制天然石材雕塑或浮雕制品。它具有取材方便、耗能量小、可塑性强、理化性能好、美观大方、经济实用的特点。它是技术与艺术相结合的产物，市场前景广阔。
    氯氧镁水泥仿石雕制品（已申请国家发明专利，申请号为98125057.2），既有很好的表面石材质感，又可方便地形成丰富的艺术造型，因此，它集多种优势于一身，具有天然制品的质感，玻璃钢制品表现细腻的艺术风格，石膏制品的易成型性，同时，更具备了较低的价格优势。利用氯氧镁水泥胶凝材料发泡与不发泡基料的合理组合，轻质高强，别具一格，可以制备出性能优良，质量很轻的仿石似木装饰品。采用合适的工艺对其表面进行上色、喷涂处理，色泽鲜艳，装饰性好，可选择性强。镁水泥仿石雕制品材料的耐久性、工艺的灵活性、装饰的艺术性及经济的实用性，决定了它在建筑装饰市场和工艺品装饰市场上有着巨大的生命力。
    （五）氯氧镁水泥阳光温室
    太阳光是最直接、最自然的清洁能源，有效地利用太阳光是人们一直研究的课题。阳光温室就是依靠太阳光提供的能源，来保证适宜的动植物生长温度，最大限度地节约能源，降低生产成本。阳光温室用途很广泛，仅农业一项的应用，就有巨大的市场潜力。例如蔬菜生长用阳光温室，是常年生产出超时令鲜菜的必备条件。利用阳光温室，可以使蔬菜提前成熟，提早上市，增加品种，提高产量，既保证了人们的生活供应，又为生产者增加了可观的经济收入。目前，北方地区为扩大蔬菜均衡生产，正在大力兴建蔬菜生产基地，蔬菜生产用阳光温室每年都以15％～20％的速率增长。而目前所建的阳光温室的材料很落后，一般为红砖砌筑承重墙或土墙，竹竿作棚架，既不能保证温度，使用寿命又很短。采用钢管或塑料复合钢管为骨架，一方面成本很高，一次投入太大，同时维护费用也很高，另一方面，钢管生锈或塑料分解，均对蔬菜生长有污染，是农业部绿色工程所不推荐的产品。氯氧镁水泥阳光温室采用氯氧镁水泥多孔轻质复合板材为墙体，集承重与保温于一体，采用氯氧镁水泥空心管材为棚架，较钢棚架不生锈，耐腐蚀；较竹木棚架坚固耐用。整体结构简单，使用寿命长。
    氯氧镁水泥阳光温室的特点：
    ①安全可靠，使用寿命长。
    采用氯氧镁水泥空心管材为棚架，既具有水泥材质的强度，每根棚架可以承受100公斤力的抗弯负荷，又具有竹竿材料的韧性及良好的防水、防锈性能，坚固耐用，抗腐防潮，抗老化，延长了塑料薄膜的使用寿命，增加了阳光温室的安全性。
    ②光照条件好，操作管理方便。
    氯氧镁水泥阳光温室内中间无支架，棚体敞亮光照强度高，空间大，便于操作，有利于蔬菜的生长和产量的提高。
    ③墙体保温性能好，室内温度高。
    采用氯氧镁水泥多孔轻质复合板材为墙体，导热系数低，保温性能好，有利于室内温度的保持和提高，其温度明显高于钢架砖墙棚。
    ④氯氧镁水泥阳光温室为组装式结构，制造方便，安装快捷。
    ⑤氯氧镁水泥阳光温室成本低。
    （六）其它
    氯氧镁水泥防静电地板，氯氧镁水泥公路护栏，氯氧镁水泥地下管槽，氯氧镁水泥吊顶吸音装饰板等均处于正在开发研制中。
    三、技术服务方式
    技术服务项目包括提供上述项目的建厂设计、工艺布置、工艺配方、中试生产、合作开发研制等。

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