菱镁材料及制品的标准有关问题分析及商榷
全国新型建材情报信息网　　涂平涛

　　摘要： 本文论述了菱镁材料及制品的有关标准 ，对标准中有关指标进行了分析评述，提出了有关指标的完善意见。对我国菱镁行业尽快实现规范化生产，有一定的促进作用。
　　关键词：菱镁水泥（氯氧镁水泥）；标准；返卤、泛霜；活性氧化镁；规范。

　　标准是规范产品的生产原料、生产过程、产品质量和分析方法的指导和依据，是监督和检验产品的技术法规，对促进社会规范生产和物质文明建设有不可低估的作用。
　　我国各相关行业为了规范菱镁水泥材料及制品的生产 ，据不完全统计 ，制定标准有23项之多（见资料一，氯氧镁水泥材料及制品相关标准汇集），其标准遍及建筑、建材 、冶金 、矿业 、市政 、消 防 、物质等部门，其产品涉及到建筑、建材行业的有防火板、防火装饰板、玻镁复合保温屋面板、非承重隔墙板、活动房、吊顶板、建筑装饰构件及线条、无木门窗框、通风管道、排烟道及波形瓦等；在市政行业有垃圾桶、井盖 ；机械与矿业部门有包装箱 、无机不燃型电缆槽 、矿用沟盖板和挡煤板 、矿用窄轨枕；在农业方面有蔬菜大棚架、储粮仓等。
　　然而中国菱镁行业的现实是：有相当数量的从业人员对标准的意识淡薄，以至于造成产品在社会上对菱镁制品的认识褒贬不一，有些人士提出限制或禁止它的使用，笔者认为，解决问题的办法不是辩论，而是面对现实，如何规范行业的生产政策，如何用标准去指导和检验生产及产品。针对菱镁材料及制品的现有标准，笔者认为症结所在是：
1、已出台的菱镁水泥材料及制品的相关标准并没有深入到从业人员的心里和日常的操作中，标准的宣传和推行力度不够，再就是部分从业人员的自身素质和科学意识不够，听信江湖“技人”的偏面宣传；
2、任何标准都有实效性 ，随着科技的发展和技术的进步 ，标准都会有进一步完善的必要，笔者根据多年从事菱镁材料的研究和生产，提出现有标准的一些问题，进行分析与商榷。

（一）关于菱镁原材料的标准及指标分折
　　菱镁胶凝材料的主体材料是轻烧氧化镁和氯化镁，涉及到这两种材料的标准计有：JC/T449, WB/T1019,WB/T1018等有七个之多，其中轻烧Mg0指菱镁石Mgco2在750 0C -850℃下锻烧经粉磨而制成，因在此温度下氧化镁能获得结构晶格较大，颗粒之间存在较大的孔隙和较大的内比表面积，构成与氯化镁有最大的反应速度和活性，但是在锻烧过程，由于温度的控制不当，难免不产生过烧（　温度＞850 ℃　）和欠烧（温度＜700 ℃＝其产物含有过烧的Mg0和欠烧的MgCO₃及活性Mg0，过烧MgO在短期内以致在100℃的热水中也不会水化，而存在于制品的长期使用过程中，会极其缓慢地吸收大气中的水份而水化，导致制品的龟裂和粉化因此如果希望制得性能稳定的菱镁制品，则必须要求过烧氧化镁的含量越少越好，但是在所有的标准中没有一个标准明确了过烧氧化镁的限量标准和测试方法，仅仅用安定性来表达是不够的，以致不少轻烧粉生产厂家连安定性指标都没有笔者认为，通过测定轻烧粉中的烧失量及MgCO₃含量和活性Mg0含量即可知过烧MgO含量：
Mg0 过烧＝MgO总量—MgO活性—MgO欠烧
过烧Mg0含量不宜超过5%（轻烧粉中MgO的总量）
活性氧化镁是指在特定条件下（常温159℃ ,24小时内）发生水化胶凝反应。活性氧化镁是衡量轻烧氧化镁的一个重要指标，它对菱镁制品性能有很大的影响，只有活性氧化镁才对菱镁制品的抗压强度有贡献，一般来说活性Mg0含量高，其制品的强度也高，活性氧化镁是菱镁制品配料计算的基础数据，对于非活性的Mg0只能起惰性填料的作用。一般厂家的活性Mg0含量与总Mg0含量相差10-25%，甚至30%。因此在轻烧M夕标准中，必须设活性Mg0含量指标和测试方法、在JC/T449, WB/T1019, GB9004, GB9354等标准中，仅有WB/T1019标准设有些项指标，笔者认为所涉及到轻烧粉原料的标准中，都应该统一明确活性M妇的指标和测试方法，笔者认WB/T1019的指标：

关于活性Mg0的测定方法
　　活性Mg0的测定方法有水合法、电导法、碘吸附法、柠檬酸法等，其方法各有优、缺点，笔者认为水合法是基础，因为在氯氧镁水泥石的组成及其固化机理上，尽管有不同的认识，但有一点是共同的，即轻烧镁中的氧化镁首先水化为氢氧化镁，即：
　　　　　Mg0＋H₂O　　　 Mg(OH)₂
　　一分子Mg0可以结合一分子水，生成氢氧化镁，在这一过程中氧化镁样品的重量增加了，而反应前后样品增加的量即为反应所消耗的水的重量，根据反应水的量可以计算出参加反应的活性氧化镁重量，由此得出活性氧化镁的含量：
　　活性氧化镁%＝（W2－W1）/(0.45W1)　　(W2为水化后重量，W1为水化前重量)
　　　在WB/T1019中的水合法测定时间较长，笔者曾对MgO总量为85%，CaO含量＜⒈5%的试样，分别在40℃、80℃、100℃，不同时间过行水化反应，测得在2～⒉5小时内几乎全部活性氧化镁完成水化反应：
不同温度、不同水化时间所测轻烧镁
中活性氧化镁含量　 （表2）

从表2数据表明，40℃时水化6小时只有67.2％的活性M扣水化，80℃水化6小时，只有约95%的活性MgO完成水化反应，在100℃水化2小时，几乎全部活性MgO完成水化反应。
　　在实际操作中，对于各项指标的测定，笔者认为应该补充检测规程的规范性附录，其内容应包括：取样方法、试样的处理、试样的要求、试验方法、氯化镁溶液的配制、氯化镁溶液的加量、养护期等都应一一说清楚，否则对凝结时间、安定性等指标的测定及操作性都会产生不统一。
　　关于氯化镁的性能指标
　　氯化镁是菱镁水泥石的主要组成物之一，也是凝固剂。它的存在形成是水氯镁石，有海产和湖盐产两种。海盐分卤块、卤片和卤粒等，多呈咖啡色，湖盐主要是结晶体，多为白色。水氯镁石的fu解1,含量是重要指标，是氯氧镁胶凝物的相组成中的不可少组份，其含量高说明纯度高，作为水氯镁石的杂质NaCl,KCI,CaCl₂,MgSO₄和水不溶物对氯氧镁水泥结构有较大影响，它不仅降低制品的强度，而且导致制品返卤、泛霜，从规范化生产的制品的泛霜物XRD分析证实98％以上是NaCl,KCI,CaCl₂，因此标准中应明确它们的含量和限量。在JC/T449,WB/T1018,GB8453等标准中MgCl₂,NaCl, KCI,CaCl₂ ,硫酸根离子及水不溶物含量都不完全一致，针对菱镁制品的要求，笔者认为菱镁制品工业用的氯化镁的化学成分，拟为：

以上指标并不具有难度，笔者在使用格尔木华鹏盐化有限责任公司提供的工业氯化镁，其各项指标为：

关于玻玻纤维
　　玻璃纤维是菱镁制品的增强材料，碱侵蚀和炭化会影响玻纤的稳定性。由于菱镁材料的Mg(0H)2溶解度很低，CaO的含量又＜1.5%，因此菱镁材料的PH值通常在7.6一8.5，不构成碱蚀，但决不能用高碱玻璃纤维，因为在长期潮湿条件下，玻纤中的　Na₂O和　K₂0会形成　NaOH, KOH产物，与起骨架作用的SiO₂发生反应，破坏了玻璃纤维的结构组成，起不了增强作用.再加上玻纤面的缺陷和裂缝，碱性结晶产物沉积和掺人到微裂缝中，结晶物生长，引起微裂缝扩展，也会导致玻璃纤维强度下降，因此高碱玻璃纤维是决不能使用的。
　　笔者认为只要涉及到用玻璃纤维增强的菱镁制品，必需强调中碱玻璃纤维，其成分应符合JC/ T576-94标准，其碱金属氧化物含量为11.6％一12.4%，应是无蜡浸润剂。
　　针对不同的菱镁制品，应在标准中标明玻纤织物密度，单位面积质量和相关含水率的要求。
（二）关于返卤、泛霜
　　氯氧镁制品表面吸收空气中的水份而产生潮湿或挂有水珠的现象称为返卤。表面析出白霜现象称泛霜。它是氯氧镁制品的质量缺陷的表现形式之一，这种缺陷影响外观，污染环境；影响装饰性能，造成饰面材料脱落；降低强度与防水、防湿性能。
　　凡是以氯氧镁为原料，无论何种产品都必须做抗卤性和泛霜性检验。而我国现有的标准仅JC688,JC/T568设立了此项目，而CA160,JC680,JC646,ZBQ14001,JB4180,　CEC95:97都未提及此项目，应该统一。JC688标准指出，抗返卤性检验是在相对湿度≥90%,温度30-40℃的恒温恒湿箱观察12小时，观察有无水珠或变潮。12小时的时间偏短，建议改为72小时。泛霜性检验JC568的方法，笔者认为可行。
（三）关于性能指标的若干问题
　　氯氧镁胶凝材料是一种气硬性材料，不需蒸养、烧结，在常温下即能硬化固结，且可塑性很大，伴随成型方法和不同的模器具，可以制造多种制品。无论何种产品它们都是在Mg0与氯化镁完成化学反应而形成晶相结构，因此都存在反应是否完全，是否具有相应的力学性能，是否能经受自然条件的侵蚀等共性问题，同时还有使用功能指标问题。在各制品的标准中 ，对于共性问题有的不明确 ， 有的也不统一 ，笔者做如下的分析商榷。
1)建议增设水溶出物含量和水溶出物Cl一含量的测定，水溶物含量指标能反应产品的水化程度，能体现外加剂在组份中是否参与反应，有无功效；能体现填充料的内结合程度以及残余C1一含量对返卤，对金属锈蚀的危害，笔者认为应该设此项指标，综合国外的有关资料，其检测操作可如下进行：
将经100±2℃干燥处理的试样，经称重后约2-- 5g（设重为W），置于10℃以上的水中，浸泡24小时，取出后再置于100士2℃下，干燥处理至绝干，再进行称重（设重为W,），其溶出物含量为：

溶出物含量q% =(w－w1)/w1×100%
建议溶出物含量≤6%。对浸泡液C1一的测定，其含量建议参考GB50164-94标准中，对素混凝土中C1一含量要求，不超过Mg0 + Mgcl₂总重约2%。
2）应明确吸水率项目检验和吸水率指标的统一，这项指标对户外使用和潮湿环境使用的菱镁制品有十分重要的参考价值 ，笔者认为 ， 吸水率的指标应为吸水增重＋溶出物重量，即：

吸水率％=(吸水增重＋溶出物重)/液体的绝干重×100%
建议吸水率值应≤13%.
3）建议增设软化系数的测定，以衡量产品的抗水性，同时测试冻融以判断户外使用的屋面材料和装饰构件的使用价值，建议软化系数应≥0.8，冻融次数不应低于25次。
4)应明确产品的出厂含水率，特别是北方地区冬季取暖空间平衡水率约为6%-8%，产品易于出现因含水率造成的收缩开裂，同时也应兼顾南方地区的空气平衡含水率，建议作为条板不同含水率限值规定限值为：

不设该项性能指标，产品的容量和面密度没有实际意义。
5）作为菱镁板材的抗弯强度，应和产品的密度、厚度相关，同一密度不同厚度或同一密度不同厚度抗弯强度值是不同的，不能笼统的定位一等品与合格品的抗弯强度值。
6）应统一产品检测的成型养护令期的时间。在现行的标准中，提供作为检测的试样，提出的养护令期有的为20天，有的为28天，笔者认为统一为28天。
7）作为菱镁制品都应明确干燥收缩值，这是提供使用价值和考虑填充材料类型，特别软质或木质填充料的加入是否得当的依据，作为收缩值不应以百分率来表达，应以mm/m来表达，建议收缩值应≯0.6mm/m为宜。
　　同样应对制品设立受潮、受水浸泡的线膨胀率，其值为0.5mm—0.9mm/m为宜。

涂　平　涛
2004年9月于北京