超轻菱镁发泡材料的试验研究.pdf

2010年4月
21世纪建材料
第2卷第2期
April 2010
2 CENTURY BUILDING MATERIALS
超轻萎镁发泡材料的试验研究
崔洪涛1李天勋2张兴福2李战发2王翔2
(1.400045币庆市重庆大学材料科学与工程学院;2.250031山东省济南市山东省建筑科学研究院
[摘要]对超轻耋镁发泡材料进行了研究,分析了种合料、増强纤维和纤维素等影啊其審度、力学性能的原因,并通过测试防火
的技术指标,浅析了防火门落板性能和易出现的题。
[关键词]菱镁;发泡村料;菱镁防火门芯板
中图分类号]1U52[文献标志码]A
文章编号]1003-1324(2010)-02-0014-03
表轻烧氧化镁的化学成分
1概述
项口Mg0f- Mgo Ca0f-Ca0烧失量SiO2A2O、细度
能源和原材料是我国国民经济发展的基础,同时含量150日筛
也是我国经济发展的瓶须,节能已经成为我国的基本
86.3766.241.521.417.441.860.79
余1.32%
国策。我国的建筑能耗约占全国总能耗的30%,随着
表2试验用工业氯化镁的化学成份
我国建筑业的快速发展,如果不注意节能产品的使
MGCI
KCI
NACI
Cacl.
用,建筑能耗比例将随着建筑物的增多而增大。使用
含量/(%46.50
0.36
0.66
0.59
轻质、保温、隔音的建筑材料是降低能粍的有效措施。
无机填充材料:粉煤灰(表3),市售
菱镁发泡制品作为节能降粍的材料的·种,越来
表3粉煤灰的化学成分
越泛的为人们熟悉和使用,在屋面、非承重墙及热
项日SiO2A2O3Fe20)CaO)Mg0烧失量SOk0)NaO
力管道的保温层等多种材料中发挥着重要作用
菱镁轻质材料多用于通风管道,隔墙板和屋面保
含量/%48.4531.266.932.52.076.261.050.670.31
温板中,其密度多在1.0~1.5g/em2不等,对于密度在
聚丙烯纤维,珍珠岩,纤维素均为市售。
0.3-0.4gem之间的菱镁发泡材料相对研究较少。由
改性剂,山东省建筑科学研究院生产。
于市场对超轻菱镁发泡材料多用于防火门中,门芯板2.2试验基本条件
生产企业如雨后春笄。但对于超轻菱镁发泡材料性
1)试验室温度:20土2℃
能的研究见诸于报道很少,笔者通过·系列试验和对
2)囟水密度为两种d=1.22gem3,dz=l.30g/cmi
门芯板实际测试,对超轻菱镁发泡材料进行了试验
3)采用尺寸4cmx4cmx16cm的一.联模成型,脱
究,并讨论了门芯板可能存在的一些问题。
模后在标准养护温度下养护至规定的龄期,然后測试
2原材料和试验方法
力学性能。试件在不同龄期分别做抗折、抗压等试验
抗折和抗压试验采用的WDW-100型电子万能材料
试验所用原材料
试验机。
轻烧氧化镁:辽宁省海城产,售试验用轻烧氧
化镁的化学成份见表1。
3试验结果和分析
工业氯化镁:工业氯化镁(MgCI2?6H20)俗称卤3.1粉煤灰对菱镁发炮制品的影响
片,试验用卤片为山东海化集团产,主要化学成分见
在实际工程中,有一些厂家使用粉煤灰做掺合
表2
料,期望降低菱镁发泡制品生产成本,提高产品性能,
收稿日期:2009-12-12
笔者在试验中采用了粉煤灰取代部分氧化镁。由表4
第2卷第2期
洪涛等:超轻菱镁发泡材料的试验研究
可见,粉煤灰掺入后,对试件的密度降低没有起到明到0.35gem2以下,并有较高的强度以满足成型和施
显的作用,而试件强度明显下降。这是因为粉煤灰加工需要。用珍珠岩取代发泡剂,测试试块的密度和强
入后取代了部分氧化镁,但粉煤灰不与氯化镁发生反度,可见卤水的用量随着珍珠岩的增加而柲剧增多
应,硬化后的产物中生成的5.1.8相减少,试件强度下密度也很难降低,可见料浆中使用珍球岩较难降低试
降,因此粉煤灰掺加对发泡制品的强度提高无益
块密度,并增加了卤水用量,相应的氯离子量增加,试
表4掺加粉煤灰的萎镁发泡制品性能
件出现吸潮返卤的潜在危險也增加了。少量的珍珠
编氧化内ホ々发泡粉煤14密度14d强度/MIP。岩掺加后,对试件的强度和密度影响不是太大。相比
号镁g(d122am)剂g灰gI(geam)抗压抗折较而言,降低试块密度,料浆中使用发泡剂是较为实
1800
560
1600.5300.673.0
用经济的方法。
2640
161600.614204.73.3常用掺合料对萎镁发泡制品性能的影响
640
480
0.4971.62.1
试验中比较了珍珠岩、纤维素、聚丙烯纤维对试
4640
160
181600.5181.73.0
件性能的影啊。掺加聚丙烯纤维后明显提高了试件
的抗折和抗压强度,当纤维掺加到料浆中,使其打开
3.2珍珠岩对菱镁发泡制品的影响
并分散成无数单个纤维。这些纤维呈各向均匀分布
表5掺加珍珠岩对萎镁发泡制品的影响
于整个料浆,使制品得到辅助的加强,以防止收缩裂
编氧化卤水发泡珍珠14d密度14d强度AMP
,提高强度。纤维不对菱镁的化学反应产生任何影
号镁g(=1.22g/cmr)剂g若g/(g/cm)折压
向,它完全是纯力学作用改善其工作和力学性能。
101400.7542.0
比较而言,掺加后试件十四天抗折强度提高『16%,
2800
122000.6111.343.7
抗床强度提高了13%。使用纤维明显提高了试件的
80
860
15200)(0.5291.17
力学性能
48(00
860
122400.5650.98
笔者在试验中比较了不同浓度的丙水对超强菱
发泡剂类型不ー,发泡效果,稳泡时间也不相同。镁发泡材料的影响,试验中使用了两种不同浓度的卤
笔者使用制作轻质材料常用的珍球岩和发泡剂混合水,当使用密度为1.22gcrm的内水时,试件密度略
使用。珍张岩遇水后,成为糊状浆体,随着珍张岩量有降低,强度降低更为明显,在试验操作中还出现了
的增加,料浆变稠。从表5来看,珍珠岩增加后,试块轻微的塌模现象。可见当卤水浓度低时,试件强度下
密度下降,有效起到了降低密度的效果。但是降低幅降,料浆稳定性差(表7)。
度明显不如发泡剂,而且经济实用性也较发泡剂差。
纤维素的掺加对试件的力学性能影响不大,但从
可见在发泡制品中加入大量的珍珠岩,不能有效降低试验操作来看,纤维素对料浆的稳定性有很好的作
试件的密度。
用
表6珍珠岩产量对菱镁发泡制品的影响
3.4轻质发泡制品在防火门芯板材中的应用
编氧化卤水g发泡珍珠14d密度/14d强度AMPa
最近岗年,市场上兴起用轻质发泡菱镁材料生产
号镁g(d=30/mい)剂々岩な(gem)抗折。抗压防火门芯板材。由于菱镁材料具有很好的防火性能,
0.3220.320.98
作为防火门芯具有很好的防火阻燃效果,所以被厂泛
380
101