硅酸鈣板的優(yōu)勢(shì)

硅酸鈣板的優(yōu)勢(shì)馮銘，楊聰武摘要：硅酸鈣板是以鈣質(zhì)材料、硅質(zhì)材料及增強(qiáng)纖維為主要材料，經(jīng)流漿成型、板坯壓實(shí)、蒸壓養(yǎng)護(hù)制成的無(wú)機(jī)建筑板材，具有強(qiáng)度高、漲濕率小、導(dǎo)熱系數(shù)低、防火性能好等優(yōu)點(diǎn)。介紹硅酸鈣板的生產(chǎn)工藝流程，提出提高產(chǎn)品性能、降低生產(chǎn)成本的措施，分析產(chǎn)品的特點(diǎn)和應(yīng)用情況，闡述推廣應(yīng)用硅酸鈣板系列產(chǎn)品的方法。關(guān)鍵詞：硅酸鈣板；木纖維；外加劑；深加工產(chǎn)品中圖分類號(hào)：TU55+1.37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1001-702X（2012）11-0082-03DiscussiononproductionandapplicationofcalciumsilicateboardFENGMing，YANGCongwu[KunmingIron&Steel（Group）Co.Ltd.，DesignInstitute，YunnanKunmingIron&steel（Group）Co.Ltd.MatsumotoIntegratedConstructionCo.Ltd.，Anning650302，Yunnan，China]世界建材工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是生產(chǎn)輕質(zhì)、高強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保的建筑材料,建筑工業(yè)的發(fā)展方向是運(yùn)用輕質(zhì)高強(qiáng)的建筑材料減小建筑物的自重、減輕結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng)，提高抗震性能，提高施工的機(jī)械化、裝配化水平。硅酸鈣板以其優(yōu)越的材料性能被廣泛應(yīng)用于世界發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑工程中，20世紀(jì)90年代硅酸鈣板生產(chǎn)技術(shù)引入中國(guó)，近10余年來(lái)我國(guó)硅酸鈣板的產(chǎn)量增長(zhǎng)較快，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，已經(jīng)逐步發(fā)展成為建筑板材的主導(dǎo)材料之一。為了生產(chǎn)與鋼結(jié)構(gòu)建筑相匹配的輕質(zhì)復(fù)合墻板，推進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，在河北省唐山市建成1個(gè)年產(chǎn)500萬(wàn)平方米硅酸鈣板、年產(chǎn)300萬(wàn)平方米復(fù)合墻板的綠色墻板生產(chǎn)基地。本文介紹了硅酸鈣板的生產(chǎn)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，供同行參考，并尋求同行專家的批評(píng)和指導(dǎo)。1硅酸鈣板的性能硅酸鈣板是以鈣質(zhì)材料、硅質(zhì)材料及增強(qiáng)纖維為主要材料，經(jīng)流漿成型、板坯壓實(shí)、蒸壓養(yǎng)護(hù)［1］制成的強(qiáng)度高、性能穩(wěn)定的無(wú)機(jī)建筑板材。匚142不ii*僅5mm8mm.lOmm,12*nm.15mm2<*nni豈才雞韭省譽(yù)山帝啟囪4章西工業(yè)醫(yī)Wt：WWWruiarta.Min龜營(yíng)匚142不ii*僅5mm8mm.lOmm,12*nm.15mm2<*nni豈才雞韭省譽(yù)山帝啟囪4章西工業(yè)醫(yī)Wt：WWWruiarta.Min龜營(yíng)01巧」16弱協(xié) 手札：1自們帖c淸產(chǎn)品塞能H疑島覆畸亂箭就林-St-顋熱，輝*肚,掘沖擊.IKiit,*W#,曲如融工，性卿宣產(chǎn)磊回用0.36^41?廣違用子羞內(nèi)朋卻常ns ■高;ait,罠幷的相左性塔Jft?F祥■恤 '善櫛合IS帕忡13粉amCTtfgatt空4h不誥審18&M￡￡7fi:?77E硅酸鈣板產(chǎn)品樣品硅酸鈣板強(qiáng)度高、漲濕率小、導(dǎo)熱系數(shù)低、防火性能好。中密度硅酸鈣板可用于室內(nèi)隔墻、吊頂、隔音、裝飾、防火等工程，高密度硅酸鈣板可用于室外或潮濕環(huán)境中。2硅酸鈣板的原材料和生產(chǎn)工藝生產(chǎn)硅酸鈣板的原材料生產(chǎn)硅酸鈣板的主要原料有石英砂、生石灰、硅灰石、水泥、木質(zhì)纖維、外加劑、水等。硅酸鈣板的生產(chǎn)工藝流程原料制備原料制備包括石英砂的濕磨制漿、生石灰的破碎和消化、木纖維的磨制和打漿等工序。制漿工藝將稀釋疏磨達(dá)到打漿度要求的木纖維漿泵入逆流式攪拌機(jī)，依次加入經(jīng)過(guò)計(jì)量的消石灰、水泥、石英粉等，經(jīng)逆流式攪拌機(jī)充分拌和后制成一定濃度的流漿后泵送至儲(chǔ)漿池中備用，再經(jīng)單盤(pán)磨漿機(jī)勻磨、預(yù)攪拌罐攪拌，以一定的濃度和流量輸入流漿制板機(jī)進(jìn)入制板作業(yè)。流漿制板從流漿箱均勻流出的料漿，在運(yùn)行的工業(yè)毛毯上濾水、脫水后形成薄料層纏繞在成型筒上，經(jīng)過(guò)多層纏繞達(dá)到設(shè)定的板坯厚度時(shí)，控制系統(tǒng)按板坯設(shè)計(jì)尺寸自動(dòng)出刀切斷板坯。制板機(jī)采用直徑1600mm的成型筒，板坯經(jīng)橫向切割修邊后成2張標(biāo)準(zhǔn)板。標(biāo)準(zhǔn)板坯用堆垛機(jī)堆垛，堆垛采用1張鋼模1張板的堆垛方式。

堆垛設(shè)備板材壓實(shí)成型板坯經(jīng)7000t壓機(jī)加壓30min,使板坯在23.5AMPa的高壓下脫水密實(shí)以提高板材的強(qiáng)度和密實(shí)度。

唐山瑞爾法生產(chǎn)使用中的板材成型設(shè)備預(yù)養(yǎng)與脫模濕板坯在預(yù)養(yǎng)窯中進(jìn)行預(yù)養(yǎng)護(hù)，待板坯獲得一定強(qiáng)度后脫模。預(yù)養(yǎng)溫度為50?70°C,預(yù)養(yǎng)時(shí)間為4?5ho蒸壓養(yǎng)護(hù)板坯脫模后送入蒸壓釜中蒸壓養(yǎng)護(hù)24h,蒸氣壓為1.2MPa，溫度為190Co在蒸養(yǎng)過(guò)程中板坯中的二氧化硅、氫氧化鈣和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成托勃莫來(lái)石晶體和硬硅鈣石。水化反應(yīng)的質(zhì)量直接影響硅酸鈣板的強(qiáng)度、伸縮率、防潮性能。

唐山瑞爾法大型蒸壓養(yǎng)護(hù)設(shè)備烘干、砂光、磨邊蒸養(yǎng)好的板坯在隧道窯內(nèi)的梳式烘干機(jī)上烘干，使板坯的含水率達(dá)到不大于10%的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，板材再經(jīng)砂光、磨邊和質(zhì)量檢驗(yàn)后可以出廠。成品板材-倉(cāng)庫(kù)一角3提高產(chǎn)品性能、降低生產(chǎn)成本的主要措施木纖維的選擇和磨漿工藝的優(yōu)化山松等針葉木的纖維長(zhǎng)度較長(zhǎng)，纖維含量大、強(qiáng)度高，是制作優(yōu)質(zhì)硅酸鈣板的理想木纖維。為保證產(chǎn)品性能，我公司硅酸鈣板生產(chǎn)線主要采用針葉木漿，為了降低成本，也適當(dāng)添加一定數(shù)量的闊葉木漿和廢紙漿。木漿的制漿工藝有機(jī)械法和硫酸鹽法。機(jī)械法制漿所得的木漿含有大量的半纖維素和木質(zhì)素，壓蒸時(shí)會(huì)釋放多糖和木酸等浸出物，影響纖維和基材的粘接，此工藝在我國(guó)應(yīng)用不多。硫酸鹽法制成的木漿中半纖維素和木質(zhì)素含量較低，能適應(yīng)壓蒸纖維水泥制品的生產(chǎn)［2］。我公司硅酸鈣板生產(chǎn)線采用硫酸鹽法制漿工藝。性能優(yōu)良的木漿纖維長(zhǎng)度較長(zhǎng)、比表面積較大。長(zhǎng)度較長(zhǎng)的纖維能顯著提高硅酸鈣板的強(qiáng)度和韌性，而長(zhǎng)度較小的纖維僅起填料作用；比表面積大的纖維有較好的吸附性，纖維與水泥基材的界面粘結(jié)良好，可充分發(fā)揮纖維素纖維的增強(qiáng)作用。為提高木漿纖維的比表面積，需對(duì)成品木漿進(jìn)行打漿處理，但打漿過(guò)程中纖維長(zhǎng)度因受剪切而變短。為了減弱纖維的剪切效應(yīng)，磨漿前應(yīng)充分浸泡木漿，并在較高的磨漿濃度下打漿，這時(shí)纖維的剪切效應(yīng)較弱，而分絲和帚化效應(yīng)較好。在打漿作業(yè)時(shí)用顯微鏡下木漿纖維的形態(tài)來(lái)判定纖維打漿效果，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定最適宜的磨漿強(qiáng)化度，在打漿度滿足要求的同時(shí)保護(hù)纖維不致受到較大損傷，同時(shí)減小磨漿的能耗。石英砂和粉煤灰的混合使用石英粉是硅酸鈣制品中最重要的原材料之一，占硅酸鈣板原材料質(zhì)量的40%,石英粉中SiO2的純度對(duì)水化反應(yīng)過(guò)程中托勃莫來(lái)石晶體的生成影響很大，未參與化學(xué)反應(yīng)的石英粉也作為水泥膠結(jié)物中的骨料。但石英砂濕磨耗能很大,為了減少石英粉的濕磨能耗,并更多地使用工業(yè)廢料，在生產(chǎn)硅酸鈣板時(shí)優(yōu)選SiO2含量高于90%的石英砂，并適當(dāng)摻加一定數(shù)量的粉煤灰以降低生產(chǎn)成本。蒸養(yǎng)工藝參數(shù)的優(yōu)化蒸壓養(yǎng)護(hù)是硅酸鈣板生產(chǎn)的關(guān)鍵工序，對(duì)制品的強(qiáng)度、密度、干濕變形等性能均有重要影響。在蒸壓養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，SiO2和Ca(OH)2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成托勃莫來(lái)石晶體與硬硅鈣石的混合物，研究認(rèn)為托勃莫來(lái)石的結(jié)晶度約為15%時(shí)，蒸壓制品的強(qiáng)度最高，收縮率最低，而結(jié)晶度進(jìn)一步提高則對(duì)制品的強(qiáng)度反而不利。蒸壓溫度為180~190°C時(shí)最利于托勃莫來(lái)石的生成，當(dāng)溫度大于200C時(shí)，則生成硬硅鈣石，制品的強(qiáng)度顯著降低。從上述分析可知，蒸養(yǎng)溫度過(guò)高、蒸養(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不僅要消耗過(guò)多的能量，也不利于形成結(jié)晶度含量適當(dāng)?shù)耐胁獊?lái)石晶體，同時(shí)損傷木纖維素。我公司在生產(chǎn)硅酸鈣板過(guò)程中經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，研究確定對(duì)應(yīng)抗折強(qiáng)度最大、收縮率最小的硅酸鈣板制品的蒸壓養(yǎng)護(hù)工藝條件，并將實(shí)驗(yàn)確定的升溫速率、恒溫溫度、恒溫時(shí)間、降溫速率、蒸汽壓力作為蒸壓養(yǎng)護(hù)工藝標(biāo)準(zhǔn)。蒸壓釜中的殘余蒸汽排入預(yù)養(yǎng)護(hù)的隧道窯中作為板坯預(yù)養(yǎng)護(hù)的熱源。提高生產(chǎn)的自動(dòng)化程度和板坯運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械化程度硅酸鈣板的生產(chǎn)工藝由制板（含配料、制板、堆垛）、壓實(shí)、預(yù)養(yǎng)、蒸養(yǎng)、烘干、砂光、磨邊等幾個(gè)間斷工序組成。為提高生產(chǎn)效率，我們公司硅酸鈣板生產(chǎn)線各工藝區(qū)段實(shí)現(xiàn)分區(qū)段的全自動(dòng)控制、機(jī)械化生產(chǎn)。區(qū)段工藝交接處板坯運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械化程度對(duì)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本影響較大。硅酸鈣板生產(chǎn)線在工藝設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)現(xiàn)板坯的軌道化運(yùn)輸，軌道交接地段設(shè)置軌道轉(zhuǎn)向機(jī)械，實(shí)現(xiàn)軌道小車在各工藝區(qū)段之間的通暢運(yùn)輸。填充料的使用木漿纖維對(duì)粉料的吸附能力較弱，為了避免在料漿脫水成型過(guò)程中木漿纖維與基材粉料分離，影響硅酸鈣板的成型質(zhì)量，制漿時(shí)需添加云母、膨脹珍珠巖、膨潤(rùn)土等填充料。填充料的合理使用在提高硅酸鈣板質(zhì)量和性能的同時(shí)可以減少水泥和木纖維的用量，降低生產(chǎn)成本。4硅酸鈣板及深加工產(chǎn)品的應(yīng)用硅酸鈣板的應(yīng)用硅酸鈣板可以用于輕鋼龍骨復(fù)合墻體的壁板，也可用于輕質(zhì)混凝土灌漿墻的壁板。硅酸鈣板強(qiáng)度高、防潮、防火性能好，可用于輕鋼龍骨復(fù)合墻體。室內(nèi)隔墻可用8?10mm厚的中密度板，衛(wèi)生間隔墻、夕卜墻采用10?12mm厚的高密度板。壁板之間填充玻璃棉等保溫、隔聲材料。

Ia輕鋼龍骨和雙層硅酸鈣板形成的空腔內(nèi)灌聚苯乙烯顆粒混凝土形成心Ia輕鋼龍骨和雙層硅酸鈣板形成的空腔內(nèi)灌聚苯乙烯顆?；炷列纬尚膍ULLAIiUJB』JJUI創(chuàng)Pl&UJ■■海鼻馳的輕質(zhì)灌漿墻具有自重輕，與主體結(jié)構(gòu)連接牢固，門(mén)窗洞口處理靈活，鋼梁、鋼柱包裹便捷等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑工程中。硅酸鈣板也可用于通風(fēng)管道和鋼梁、柱的包裹以及裝飾裝修和家具制造等。硅酸鈣板的深加工產(chǎn)品裝飾面板硅酸鈣板經(jīng)表面釉化或噴涂處理而成的裝飾面板，可用于建筑隔墻、吊頂、內(nèi)外墻飾面、家具制造等，也可用于公共建筑和交通設(shè)施工程。裝飾面板附加值較高，市場(chǎng)占有量較大。其防腐、防火性能優(yōu)于金屬裝飾板和有金屬面層的復(fù)合裝飾板；其強(qiáng)度、防潮性能優(yōu)于石膏板；就施工便捷而言優(yōu)于瓷磚和裝飾石材。裝飾面板在建筑工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。世界發(fā)達(dá)國(guó)家的成功經(jīng)驗(yàn)證明增大深加工產(chǎn)品的品種，擴(kuò)大深加工產(chǎn)品使用范圍是硅酸鈣板發(fā)展的主要方向［3］。吸聲板、防火板硅酸鈣板為不燃A級(jí)材料，在高溫下不產(chǎn)生明火及有害氣體，具有良好的防火性能?？梢杂糜阡摻Y(jié)構(gòu)的防火包裹、通風(fēng)管道、防火隔墻等工程。硅酸鈣板具有優(yōu)越的穿孔性能，可以制造優(yōu)質(zhì)吸聲板，用于火車站、機(jī)場(chǎng)、地鐵、體育場(chǎng)館、大型音樂(lè)廳、影劇院等工程。輕質(zhì)復(fù)合墻板以3.5?4.0mm厚的硅酸鈣板為基板，2層面板內(nèi)灌聚苯乙烯顆?；炷列纬奢p質(zhì)復(fù)合墻板。輕質(zhì)復(fù)合墻板產(chǎn)品厚度有75、90、100、120、150mm。住宅建筑的內(nèi)隔墻和外墻分別采用90、120mm厚的輕質(zhì)復(fù)合墻板時(shí)，可滿足國(guó)家規(guī)范對(duì)圍護(hù)墻體的隔聲、保溫、隔熱和防火等要求，適當(dāng)技術(shù)處理后可滿足建筑外墻和衛(wèi)生間隔墻的防水、防潮要求。輕質(zhì)復(fù)合墻板的推廣使用可提高建筑物的抗震性能、減輕建筑物自重、縮短建設(shè)工期、增大建筑有效使用面積，提高建筑的裝配化水平，促進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展［4］。5硅酸鈣板制品行業(yè)的發(fā)展前景和方向硅酸鈣板系列產(chǎn)品具有良好的發(fā)展前景硅酸鈣板是國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的新型墻體材料，是符合國(guó)家節(jié)能環(huán)保政策和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，并順應(yīng)世界建材工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的具有廣闊發(fā)展前景的綠色建材產(chǎn)品。合理利用資源、降低生產(chǎn)成本硅酸鈣板的生產(chǎn)應(yīng)該向節(jié)約能源和資源的方向發(fā)展。在硅酸鈣板的生產(chǎn)中石英砂的濕磨和板坯的蒸養(yǎng)需要消耗大量的能源，應(yīng)改進(jìn)工藝，以節(jié)約能源。建筑工程中石棉纖維被禁用［5］后生產(chǎn)硅酸鈣板主要使用木纖維，木纖維的價(jià)格對(duì)硅酸鈣板的生產(chǎn)成本影響很大，應(yīng)研究種植經(jīng)濟(jì)林。擴(kuò)大深加工產(chǎn)品的品種、提高深加工產(chǎn)品的性能裝飾板、吸聲板、防火板、藝術(shù)板等深加工產(chǎn)品的防火性能、隔聲性能和耐候性能優(yōu)越，裝飾效果良好，具有廣闊的市場(chǎng)前景和良好的產(chǎn)品附加值，是硅酸鈣板產(chǎn)品的主要發(fā)展方向。在建筑工程中推廣產(chǎn)品的應(yīng)用硅酸鈣板的生產(chǎn)與應(yīng)用應(yīng)與建筑工業(yè)的發(fā)展緊密結(jié)合，順應(yīng)建筑工程對(duì)建筑材料輕質(zhì)、高強(qiáng)、隔熱、防火、防潮等要求，通過(guò)產(chǎn)品性能的優(yōu)化和建筑構(gòu)造措施的完善，系統(tǒng)解決建筑物可能產(chǎn)生的收縮開(kāi)裂、滲水潮濕等問(wèn)題。在建筑工