推广镁水泥组合粉料实行规范化科学生产

[摘 要]本文根据镁水泥组合粉料的应用实践,从配制原理、使用要求、应用前景等各方面进行论述,倡导推广镁水泥组合粉料,实行规范化科学生产,希望得到菱镁界同仁的响应。
[关键词]组合粉料;规范化生产;游离态水;结晶水合物;投入产出;生产函数

1 前 言

  制品是技术的载体。镁水泥制品质量的优劣,反映制品生产企业水平的高低,核心技术在于镁水泥的配合比。如果把这一核心技术嫁接在镁水泥组合粉料上,由现用现配转化为直接生产镁水泥,就可以从生产模式上实现菱镁行业健康发展。恩格斯说:“社会一旦有技术上的需要,则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。”_正是在工业化生产镁水泥需要的拉动下,浙江天仁风管有限公司经过多年的潜心摸索、刻苦钻研,终于配制成功了镁质硫酸盐水泥组合粉料。本文根据镁水泥组合粉料的应用实践,从配制原理、使用需要、应用前景等各方面进行论述,倡导推广镁水泥组合粉料,实行规范化科学生产,希望得到菱镁界同仁的响应。

2 配制原理

2.1 消除游离态水
  水是极性分子,有很大的偶极矩(dipole moment)。正电性的一端能和负离子或其它分子中的负电性相结合形成氢(hydrogen bond),负电性的一端能和正离子或其它分子中的正电性一端相结合形成氢键。水又是一种优良的溶剂,能溶解许多酸、碱、盐等物质,使这些酸、碱、盐发生电离。水泥的水化反应,实际上就是在水的作用下通过溶解――沉淀的过程形成凝聚网状结构。同样,镁水泥组合粉料中如果存在游离态水,也要发生水化反应。因此,消除游离态水是配制镁水泥组合粉料的必要条件。例如将轻烧氧化镁、六水氯化镁、无水氯化镁、固体外加剂、混合材按一定比例混合,就可以配制出氯氧镁水泥组合粉料。这一方法早在上世纪90年代的江西万载、湖南浏阳等地就有人这样做过,并作为商品销售给生产鞭炮厂家用于封堵鞭炮端头,这比用粘土封堵鞭炮端头强度高且方便得多。只是由于氯氧镁水泥吸潮返卤的本质才制约了这一技术进一步发展。
2.2 硫酸镁结晶水合物的特点
  镁质硫酸盐水泥的硫酸盐激发剂主要是硫酸镁。硫酸镁有无水硫酸镁,结晶水合物有一水硫酸镁、四水硫酸镁、六水硫酸镁、七水硫酸镁。由景硫酸镁结晶水合物的特点,配制镁质硫酸盐水泥中的硫酸镁自然以低结晶水合物存在。这样,组合粉料即使受到空气中水分的侵蚀,也只能提高硫酸镁结晶水的阶次,不会形成游离态水使组合粉料自发进行水化反应。因此镁质硫酸盐水泥组合粉料只要密封包装好,就不容易失效。
2.3 配制工艺
  镁质硫酸盐水泥组合粉料中有轻烧氧化镁、复合硫酸盐、混合火山灰,外加剂有磷酸、活性剂、促进剂等。这些组分材料大部分是固体,但还存在少量的液体,如磷酸。这样配制工艺必须保证液体成分和现用现配一样与其它组分材料发生化学反应,生成固体。如磷酸生成磷酸镁、磷酸铝等。

3 使用要求

3.1 用水量
  镁质硫酸盐水泥组合粉料中存在硫酸镁,用水量必须保证硫酸镁充分溶解。由于溶解度和水温是正相关,水温高,溶解度大;水温低,溶解度小。镁质硫酸盐水泥的用水量实际上是在满足镁水泥水化反应顺利进行的前提下保证硫酸镁充分溶解的需水量。为了方便操作者使用,组合粉料的产品说明书中会对用水量和水温作出要求。
3.2 搅拌均匀
  组合粉料各组分材料在配制时虽然混合均匀,但加水使用时还必须使料浆搅拌均匀。搅拌均匀的目的是加速硫酸镁的溶解,增加参与水化反应的各种离子的碰撞几率,使制品各单元水化反应均衡进行。
3.3 设备和养护
  这里的设备是指搅拌设备的选择。生产增加少量植物纤维降低基体材料串联复合后的弹性模量的风管板,可选择桨叶式搅拌机搅拌;但生产增加大量植物纤维的防火板,应该选择碾轮机搅拌。因为植物纤维在碾轮机松解的作用下,吸满的不是硫酸镁溶液,而是镁质硫酸盐水泥净桨。这不但保证了基体材料镁水泥的配合比不因植物纤维吸满硫酸镁溶液发生改变,而且在提高镁水泥和植物纤维接触界面的弹性模量中,提高防火板的抗弯强度。
  这里的养护主要指养护工艺。由于镁质硫酸盐水泥的特殊性,水化反应存在着一个适温度,在适温度养护参与反应的离子就具有佳动能。在适温度下养护,才能够生产出质量稳定的制品。当然,采用半干法热压成型工艺生产木屑板、纤维板、刨花板、木丝板,适温度就可省去,热压脱模后只要缓慢降温,就可以进入自然养护。

4 应用前景

4.1 规模效应
  我国镁水泥制品生产,从简单作坊式手工操作发展到工业化规模生产,带来的是生产力大幅度提高,与生产力提高相适应的生产模式就要发生质的变化,传统的现用现配生产模式就要被工业化生产镁水泥所取代。这不仅是镁水泥生产发展到一定阶段的产物,同时也是工业化规模生产所形成的社会分工的结果。马克思在《资本论》卷中指出:“产品和生产者由于分工而得到改善。”镁水泥生产从现用现配分离出来形成一个新的生产部门,提高了生产集约化程度。应用组合粉料生产镁水泥制品,企业就不需要配备溶液池,也不需要各组分材料精确计量,更不需要经常检测轻烧氧化镁活性进行动态配比,甚至不需要从事预均化工作等。这些辅助劳动的节省,提高了厂房的利用率,增加了产量,发挥了企业的规模效应。
4.2 复杂劳动简单化
  散布在各地的镁水泥制品企业,小的十几个人,几十个人,大的几百个人。大型企业一般都具备一套完整的化验检测设备,小型企业严重缺乏,尤其是专业技术人员,小型企业几乎没有,只能凭模糊概念进行镁水泥配合比设计,而镁水泥的配合比又是很严格的。  由于各企业的技术水平参差不齐,生产的制品质量良莠各一,市场上难免出现鱼目混珠现象。尽管从2006年开始菱镁行业协会实行准入制等自律措施,但还是杜绝不了劣质产品流入市场。制品作为技术载体,核心技术在于镁水泥配合比。如果菱镁行业推广镁水泥组合粉料,让核心技术工作由生产镁水泥组合粉料的单位去完成,使用时只需要加水,配合比设计、各组分材料精确计量等复杂劳动就简单化了。马克思说:“少量的复杂劳动等于多量的简单劳动。”商品的价值是由社会必要劳动所决定的,应用镁水泥组合粉料,简单劳动就可以创造出复杂劳动的成果,因而增加了企业的经济效益。
4.3 规范化生产
  资源、资本、劳动、技术是生产的四大要素。任何一个菱镁企业都希望用少的投入获得大的产出,实现这一愿望,只有生产的四大要素有效组合,即规范化生产,其中起主导作用的生产要素是技术。从Solow―Nelton生产函数模型中可以看出,技术进步体现为资本、劳动等要素质量的提高,使相同数量的投入量具有更大的产出效果;又从可持续发展经济理论分析,技术进步提高了产品质量,延长了产品的生命周期(life cycle)。菱镁行业从吸潮返卤的氯氧镁水泥经技术进步到根治吸潮返卤的改性硫氧镁水泥、镁质硫酸盐水泥、碱式硫酸镁水泥技术,从现用现配的传统生产模式进步到工业化生产镁水泥的组合粉料,这里每向前迈进一步,都从技术上改进了生产要素的有效组合,完善了规范化生产的长效机制。可以断言:随着镁水泥组合粉料的生产、推广和应用,用不了很长的时间,一个规范化科学生产制品的菱镁行业将以全新的面貌自立于各行业之林。

5 结 语

  镁水泥组合粉料的生产、推广、应用是由传统的现用现配模式发展到工业化生产镁水泥模式的转变,是行业准入制等自律措施由制度控制到技术引领生产的飞跃。我国著名的镁水泥专家余红发教授说得好:“镁质胶凝材料要真正地走向工业化生产,扩大其应用范围,必须走从工业化水泥产品到建筑材料制品的发展模式,这样才能真正地被政府的建筑主管部门、住宅建设单位、施工单位所认可、所接受,这也就与普通硅酸盐水泥、混凝土制品的生产模式接轨了。”因此,生产、推广、应用镁水泥组合粉料,就能避免劣质产品生产,促进菱镁行业加速健康发展。