建筑业菱镁制品改革

一、改性菱镁制品强度的研究

菱镁水泥(氯氧镁水泥)体系中MgO和MgCl2(或Mg-SO4)在有水的条件下进行反应后产生的硬化物是菱镁水泥强度的主要来源,由于这些材料活性都比较高,相应产生的强度也相当高,汇总了不同配比的菱镁胶结料强度试验结果,从表中可以看出,尽管在菱镁胶结料中加入了一些轻质的填充料,但硬化的胶结料仍然保持了很高的强度,在这一点上远优于普通水泥和低碱硫酸铝酸盐水泥。制品的强度和其表观密度、吸水率、韧性及制品耐久性相关性很强,一般表观密度越大,表示制品越致密,吸水率也越低,韧性差、脆性大、抗压强度高。改性菱镁制品一般用于室外而且是一种受力复杂的构件,要求它既要有充分的强度,同时又要有足够的韧性,所以要探索强度与韧性的最佳值。通过查阅国内有关这方面文献资料,认为生产菱铁制品所用菱镁胶结料的28天抗折强度控制在9-12MPa,其28天抗压强度控制在3F-45MPa的范围。强度太低构件受力后容易损坏,强度太高构件容易发脆,尤其受到冲击力或弯曲时容易产生横向裂纹。

二、改性菱镁制品韧性问题的研究

韧性对于改性菱镁制品是一个十分重要的技术问题之一。由于改性菱镁制品是一个复杂的受力构件。有些外力是经常重复作用的;在受到不同的外力时会引起不同方面的变形;如果构件没有良好的韧性,在反复受到冲击和压力时如:风雪、上人等,当超过了弹性变形极限就要裂纹破坏。近几年来我国各地曾有不少地方试验研究菱镁制品,之所以未取得成功,其中一个重要原因就是未解决构件的韧性差问题。还有前几年我国也有不少地方(包括山东省)试验研究GRC制品,所以未推广开,除了未解决好GRC构件的配筋材料外,更重要的原因是未解决好低碱硫铝酸盐水泥的脆性问题(参见)。所谓制品的韧性,是指当它受外力作用后虽然引起变形,而当外力解除后形状仍然能恢复原样而不遭受破坏的性能。韧性和脆性是相对应的,韧性不足必然脆。要提高菱镁制品的韧性,就必须通过实施改性技术,进一步提高菱镁胶结料的韧性,同时在汽配筋材选择上也要选取有良好韧性的增强筋,双管齐下,解决制品的韧性问题。

1、提高菱镁胶结韧性的措施:评定菱镁胶结料韧性的方法,是用试件的初始裂纹挠度值来评价的。在无机胶凝材料中,菱镁水泥具有良好的韧性,这是它的一大突出优点,改性菱镁制品也正是发挥了这一特点才获得成功的。从可以看出,菱镁胶结料的抗折强度的平均比值是1∶4.1,425#普通硅酸盐水泥,这也充分说明了它有良好的韧性。由也可以看出,低碱硫铝酸盐水泥比普通水泥脆性更大。从弹性模量上也可以比较出菱镁材料具有比较好的弹性和韧性。但是单就菱镁材料本身所具备的韧性仍不能满足制造菱镁制品的技术要求,还必须采取改性措施,通过增加复合增韧剂以进一步提高这种材料的韧性。

2、选择韧性好的增强材料生产菱镁制品,由于Cl-对金属的严重锈蚀,很少有资料介绍在菱镁制品中配钢筋的;其实用于菱镁制品的增强材料也比较多。经过筛选,认为生产改性菱镁制品配筋采用竹筋和苇筋是理想的选择,其优点是强度高、韧性好、耐久性能好、成本低。竹筋的断裂延伸率达到3-5%显示良好的韧性,改性菱镁制品所以有如此好的韧性,和配竹筋有密切关系。竹筋的耐水性能是比较好的,但最怕发霉,一旦发霉,强度和韧性要大幅度下降,因菱镁制品是一个细长的受力构件,严禁使用发霉的竹筋,另外,近年来出现一些用化肥催的竹杆,性能较差,要注意选择。在菱镁制品中配的竹筋和苇筋具有良好的耐性,因为氯气有杀菌作用,所以制品中的竹筋和苇筋不会腐烂,我们从使用30余年的菱镁构件中取出的竹筋,外观颜色鲜亮,有光泽,没有任何损坏迹象,测定抗拉强度仍然大于80MPa,原先比较,基本末降低。竹筋的抗拉强度高于苇筋(参见)供货条件方便。苇筋加工比较麻烦,所以近些年来使用竹筋较多,但苇筋资源比较广泛,价格比较便宜,有条件的应进一步开发苇筋的利用。列出了几种不同材料构件的韧性及力学性能比较。菱镁构件的表观密度虽大于桦木,但只有水泥构件的一半,重量比较轻,在受力后产生初始裂纹的相对挠度值高达2%是水泥构件的6倍多,接近优质桦木的韧性,构件的抗折强度都大于同规格的钢筋混凝土产品,用这种材料生产改性菱镁制品确实能赋予产品以优良的物理力学性能。

三、菱镁制品的耐冲击性

由于菱镁水泥具有较好的韧性,用其生产的制品也具各良好的耐冲击性能。列出了菱镁构件和同规格的水泥构件的抗冲击力比较。菱镁制品确实具有良好的耐冲击性能,利用这一优点,除生产改性菱镁制品外有的还生产中转货场的垫块,火车铁轨上的止滑块,纺织行业和机械行业的车间地面等,都显示了良好的使用效果。