摘要：本论文叙述了氛氧镁胶凝材料制品的现状、性能、用途和造成返卤、泛霜、变形的原因，提出了克服这些缺陷的途径，对于进一步发挥氛氧镁胶凝材料的功能有一定的指导作用。

      氯氧镁胶凝材料制品我国早在二十世纪40年代曾出现过，在东北的营口、抚顺地区以氯氧镁作为胶凝材料生产地面制品和檀条。60年代初，山东用氯氧镁制成的办公楼地板，历经25年使用后，对其进行物理力学性能的测定，其静曲强度还保留75%。但也确有相当数量的制品由于返卤、泛霜、变形等缺陷，强度尚失始尽。在当时的历史条件下，不可能正确掌握氯氧镁制品形成稳定硬化体的结晶相组成，更不可能正确的使用轻烧氧化镁和氯化镁的用量，因此产品质量的优劣具有很大程度的偶然性和盲目性。但由于我国有丰富的氯氧镁材料资源，其中菱镁矿储量近30亿吨，氯化镁遍及沿海各盐矿，加上氯氧镁材料是一种气硬性胶凝材料，生产工艺简单、能耗小、产品具有节能、代木、节土、节水，生产成本低等特点和功能，在建材工业有较高的开发和使用价值。几十年来，在国内氛氧镁制品的开发与生产起起伏伏，从未停息。“六五”期间国家耗资了千万元进行开发研究，并对相应出现的制品制定了一系列的相关产品和标准，诸如：《不燃性无机复合板通用技术条件》、《玻璃纤维氯氧镁水泥通风管道》、《氯氧镁水泥板块》、《菱镁混凝土包装构件通用技术条件》、《硅镁加气混凝土空心轻质隔墙板》、《玻璃纤维氯氧镁水泥波瓦及其脊瓦》、《玻璃纤维氯氧镁水泥通风管道技术规程》以及相关的标准：
      GB 9354-88轻烧镁粉标准
      JC/T 449-91建筑材料用菱苦土GB 8453-87工业氯化镁
      这说明国家对氯氧镁胶凝材料和制品是认可和接受的，并给予了质量规范。特别是在可持续发展的“绿色建材”战略要求下，氯氧镁胶凝材料制品所具有的节能、代木、节土、无生产过程和使用环节的污染源，更显示了它的发展潜力。
      在我国以氯氧镁为基料生产的制品有：防火装饰板、通风管道、硅镁加气混凝土轻质隔墙板、仿琉璃波形瓦、无木包装箱和门窗框、道路铺地砖、发泡屋面保温隔热板、建筑装饰线条和柱、建筑装饰墙裙和天花板以及美工艺术品和活动房等，而且出现了为数不少的并具有相当规模和机械化生产的企业，如江苏昆扬建材有限公司（台商独资企业）年生产300万平方米的防火板，产品全部外销东南亚；上海邦达新型建材有限公司年产450万平方米的邦达不燃轻质板，产品外销欧美及东南亚；河北保定“曹氏新材料工业有限公司”年产1000万扇MMC-M无机新型门；四川成都星河墙体建材有限公司生产的条形墙材以及浙江东阳市新型建筑建材工业总公司、广东省大环宇公司、广东省中外合资维德公司、武汉哥德雕塑公司、湖南衡山装瑛雕塑家具厂、秦皇岛火炬新型建材厂分别在板材、门窗、管道和装饰装修制品的生产和应用上取得了卓有成效的成绩。据1990年当时工商年鉴木完全统计，全国生产菱镁材料的厂家有256家，应该说氯氧镁制品在我国是一个产业，不能因某些企业粗放，违规所造成的制品的缺陷或劣质，而简单的言之该产品应禁用或淘汰。如果用这种方法来衡量建材制品其遭禁用和淘汰的恶运可能就为数不少了。
      氯氧镁制品在国外有不少的跨国建筑材料公司列为主要产品，诸如：
      美国：Besser Company公司
      德国：Weiler GmbH. Vollrath GmbH公司
      荷兰：Hooqolns公司
      西班牙：Herrando Industrial S . A公司
      意大利：Vorter Hydra S . R . L公司
      Colle S . P . A . Officinl Clcconi S . R . I公司
      日本：英田公司
       均以此类材料生产板材、门窗、管道和活动房，氯氧镁水泥大理石、刨花板、纤维压制板等。
      俄罗斯以菱镁水泥为基料生产墙体材料，其形式一为砖制品，按最小强度7.5Mpa设计生产，一为砌体按最小抗压强度5Mpa设计生产。为提高墙体的隔热保温性能和相关的其它性能，还加入了各种不同形式的填充料，其组成与结构性能如表1所示。

表1组成与结构性能

其物理力学性能见表2
表2 氯氧镁水泥制品的力学性能

      为了提高氯氧镁砌体材料的耐水性，俄罗斯学者研究加入了疏水性外加剂以提高防水性能，见表3所示。
                     表3氯氧镁砌体材料的耐水性

      奥地利菱镁资源丰富，建设了大型的氯氧镁水泥刨花板生产线，该生产线生产的隔热、隔音板材、强度高、弹性好和防火，除用作内墙贴面板，还可以做外贴面。在现浇混凝土时，氯氧镁水泥刨花还可以代替模板，混凝土折模后作贴面用。
      以上说明氯氧镁胶凝材料和制品，作为一门学科和产业在国内外进行了精心的研究，科学标准化的生产和规范化的施工应用，作为21世纪绿色建筑材料的领域里它将占有重要的一席。但是在我国有不少的生产者和经营者不熟悉氯氧镁胶凝材料的特性与制作工艺技术，粗制滥造，以次充好，伪劣产品充斥市场，再加上市场也处于任其自流的状态，不少劣质氯氧镁制品通过不合适的手段用于工程，影响了工程质量，劣质的表现主要是返卤、泛霜和变形，造成这些缺陷的原因和根治这些缺陷，笔者认为应掌握和重视：
      关干科学和动态的组成配比
      现代研究和测试手段论证了形成稳定并具有系列优良性能的氯氧镁材料的硬化物的主要成份为5.1.8相，即：
      MgO＋H20 Mg(OH)2
      5Mg(OH)2+MgCl2+8H2O 5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O
      从成份组成而言，轻烧镁Mg0和氯化镁的克分子用量组成至少是5:1。以上仅是化学平衡角度而言，实际化学反应不可能完全进行，还应具有制成不同MgO/MgC12的摩尔比的胶凝硬化体，试不同龄期的强度及耐水性能，确定最佳组份的物理力学性能，同时用X射线衍射观察确定组份的相组成和最佳用量，可以肯定的是组成的u1沙/M邪1,的摩尔比用量应大于5，这是一个基本原则。
      作为确定配比量的氧化镁应明确是活性氧化镁，即能在常温(18一35 ℃)和特定的时间之内发生水化反应的氧化镁，因为在菱镁粉中含有过烧的Mg0和欠烧的M四成份，前者表现为与MgCl2的水化反应很慢或不反应，后者表现为较早先和水反应并生成Mg(OH)2，导致和MgCl2的反应是作为过烧和欠烧的氧化镁在分析轻烧粉用盐酸加热煮沸时都能被溶解，都能被EDTA滴定分析为氧化镁的含量，这就是说轻烧氧化镁粉的氧化镁含量不是活性氧化镁的含量，作为刚出厂的Mg0含量在80％一85％的轻烧镁粉，其活性氧化镁的含量大都是60% ±2%，若以轻烧镁粉中MgO含量作配比的克分子计算依据，必然导致Mgcl2的用量过剩，多余的氯化镁具有极易吸湿的特点，表现为空气湿度大时，制品表面有结露状水滴，俗称返卤，严重的还表现为发粘。在干燥的环境里，制品有盐析出白色的覆盖物，俗称泛霜，因此返卤与泛霜是孪生产物。返卤与泛霜除影响制品的物理力学，而且严重影响表面的装饰性能和污染环境，是人们所不能接受的。
      在确定正确计算依据的情况下还应注意轻烧氧化镁中的活性MgO含量不是一成不变的，在储存过程中由于受潮或吸收空气中的水份形成水镁石Mg(OH)2从而降低了活性Mg0含量，配比时要相应减少MgC12的用量，不定期的调整配比组成。即以动态分析的观点确定科学配比是克服返卤、泛霜的关键之一。部分生产者的“按方抓药”或机械地把一个配方从开始用到结束，都是错误的。
      采用有效改性外加剂
      鉴于Mg0和MgC12水化反应不可能完全，而且配比中Mg0 : Mgcl2的克分子比大于5，意味着在组成中存在Mg＋＋与活性Ca＋＋的负作用，改性剂的主要作用是改善内载功能，主要表现为提高制品的防水渗透性能，减少变形性。作为改性剂应具备二个条件：一是能使具有负作用的成份形成难溶于水且有力学性能的化学组成物，国内外经常使用的如：磷酸及磷酸盐，活性Si02 , B2 0,硅酸等多是基于这个道理，应该强调的是作为工业副产物中的硅灰，高炉矿渣，粉煤灰，沸腾炉渣，烧结磷矿渣等它们都是经过高温锻烧的烧结料，本身就具有胶凝性能形成力学性能的结构物，同时它们能和氯氧镁组合物中Mg＋＋ 、Ca＋＋形成具有抗水性的硅酸镁和硅酸钙，形成如下反应：
      Mg(OH)2＋活性Si02 MgSi03＋H20
      Ca(OH)2＋活性Si02 CaSiO3＋H2 0
      采用这些工业废渣不但能消除工业污染，而且能大幅度降低制品的生产成本，是一举两得的好事。
      二是自身具有气硬胶凝性且不阻碍氯氧镁的水化反应，能粘附在氯氧镁结晶相的表面提高抗水浸能力，或者自身具有抗水功能堵塞毛细通道，改善抗水性能的同时提高氯氧镁制品的抗冲击性能和防变形性能。此类外加剂多是水乳性聚合物和硫酸铁盐、硫酸铝盐、盐酸铁盐、盐酸亚铁盐、铝盐化合物、锌盐化合物等。作为水乳性聚合物，常用的有诸如：丙烯酸乳液、偏氯乙烯乳液、聚醋酸乙烯乳液、脉醛树脂、丁苯胶乳、有机硅乳液。生产者应注意的是你所加入的外加剂是否具有上述的功能作用，切不可画蛇添足，适得其反。
      采用合格稳定的原材料
      制作好的氯氧镁制品，采用合格稳定的原材料是应注意的环节。作为主要原料轻烧氧化镁的要求，在GB9354一88标准中有明确的规定，结合氯氧镁制品在建筑中的应用，具体有：
      (1)氧化镁的含量在80％一85％为宜，大于85％以上轻烧粉多是做耐火材料的原料，且价格也较高。有的生产者往往注重价格越低越好，常常采用了用立窑烧成的含有较多煤粉的菱苦土做原料，这是无法做好高质量的氯氧镁制品。有的原料供应者受到经济效益的驱动往往在轻烧粉中掺石粉或滑石粉，这样生产者必须设置化学与物理检验机构，对轻烧氧化镁粉原料进行Mg0含量，活性氧化镁含量，游离CaO含量、细度、烧失量等进行测定。
      (2)烧失量
      轻烧氧化镁是由菱镁矿石Mgco,经过适当高温缎烧制得：
       △
      Mgco3 MgO＋C02
      由于缎烧多采用立窑，难免不产生过烧和欠烧现象，过烧的MgO表现出和MgC12的水合反应进行的很慢，以至二、三年后才反应，会造成制品后期的膨胀，开裂或变形。欠烧的Mg0极易和水先反应生成Mg(OH)2或者急剧和MgC12反应造成水化热很高，会使制品内部的热膨胀应力和晶体的膨胀应力太集中，造成内部结构破坏，表现为制品酥松脆化，同时因为升温速度过快使Mg0反应不完全，出现返卤、泛霜现象。笔者认为：轻烧氧化镁的烧失量应控制在9%-5％之间较为适宜。
       (3)活性氧化钙的含量应小于2%；因为活性氧化钙极易与水反应；
       CaO＋H2O Ca(OH)2
      1克分子的CaO的体积将膨胀增大90%，当组分中存在so4++时Ca(OH )
      2会转化为石膏，体积将增大2倍以上，也会导致制品开裂、变形，因此要控制轻烧氧化镁粉中的活性CaO含量。
      (4)细度要求一般应为170目，切不可低于120目。因为细度大，比表面积相应大，增加了反应的接触面，相应表现出较好的力学性能和化学性能。实践证明，在同等的条件下，170目的制品强度比120目的制品要高出10%-15%。至于氯氧镁制品的其它组合物，氯化镁的成份要求为：
      表4 氯化镁理化性能

项目 含量	主要化学成份
		KCI＋NaCl
	≥45	≤2	≤2

    玻璃纤维布应采用中碱玻璃纤维布，不应采用高碱玻璃纤维布，玻璃纤维布的厚度视制品的用途不一，可分别采用0.10mm,0.20mm,0.30mm,0.40mm，玻璃纤维布的经纬分布可分别为1：1—1：0.6.
    玻玻璃纤维布的正确使用对提高制品的强度和约束变形是十分重要的，不可等闲视之。
    合理的工艺制度有利于保证制品的质量
    工艺制度要重视两个问题：一是搅拌，二是养护制度。
    (1)混料搅拌：氧化镁，M邪IZ水溶液，改性外加剂及填充料只有混合均匀才能使发生水化反应的MgO与MgC12界面充分结合，才能使改性添加剂与填料充满于晶体空隙内，起到堵塞毛细通道作用，拌料均匀性与搅拌速度和时间有关，搅拌速度应控制在90-110转／分为宜，搅拌机在搅拌工艺上避免涡流现象和死角，应在造型构造上能使混合性能达到充分碰撞、冲击、翻涌，磨擦达到混合均匀的目的。实践证明充分混料的均匀能使制品强度提高于0%左右，不会出现局部斑点状泛霜、返卤现象。
    (2)正确的养护制度
    由于氯氧镁制品的水化硬化过程是一显著的放热过程，而且放热十分急剧，曾测得放热温度最高可达140 ℃，如果不控制升温速度就会使制品内部的热膨胀应力和晶体生长的膨胀应力太集中，造成内部结构破坏，表现为制品酥松脆化。养护过程中内部升温不能超过70℃，否则就应采取降温措施。一般成型温度应控制在10℃以上，低于此温度应采用保温措施，在室温下约需16小时可脱模，脱制品应进行保温保湿养护，可将制品叠码在一起并进行复盖，利用自身的水化热和排湿增生养护3--5天，7天后可达到预定的强度的70%-80%，应重视脱模后的保温保湿，因为制品脱模后的水化反应并未停止，过早的将制品置于干燥处理，会造成水分逸出，使反应不完全，也会出现返卤、泛霜及翘曲变形现象。
    关于撅权镁制品的变形
    氯氧镁制品的变形表现的形式有收缩变形；厚度与密度偏差及结构不对称所造成的翘曲变形。变形影响建筑功能和使用效果，造成变形的主要原因有：
    （1）过多过大的用水量，在实际生产中，操作者为了操作的方便对混合物加入了过量的水或片面的通过多加人填充物降低生产成本又只有通过加大用水量加大混合料的流动度达到可操作性。这样做会造成水份过多使氯氧镁组合物料浆碱度过度降低，加速了水镁石Mg(HO )2的形成，抑制了5.1.8相的生成，导致了不能获得应有的力学性能和化学稳定性，水镁石不是形成稳定性能的胶凝相，沿毛细管道渗析在制品表面上形成白色的Mg(HO)2盐析物，同时由于活性MgO部分为水所水化，造成部分Mgcl2不能参与水化反应，多余的也会形成“返卤”现象。
    另一方面，多余的水要排逸出去，如果这种排湿不能均速，排湿不一致，其收缩也不一致，收缩应力会造成制品的变形性，特别是幅面大而且厚度薄的制品表现较为突出。正确的用水量笔者发表在《中国建材》“水在氯氧镁胶凝材料中的运用”一文作了详细的论证，一般在混合料浆中液／固比值在0.43一0.47左右，根据活性MgO的含量所确定Mgc12的用量，在此条件下，水的用量能使MgCl2浓度保持在20％一23％时的用水量即时正确的用水量。
    应强调的是生产企业应设置干燥设备，是制品的含水率在出厂前控制在8％一10%，避免制品在使用过程中因排湿的不一致所造成的变形。
    (2)制品的厚度、密度公差大和结构不对称所造成的变形
    这种现象多发生在手工成型，因为人为的不稳定性因素造成厚度公差超过板材名义厚度的10%，板材的容重公差超过6%，这将造成板材的内应力偏差大而造成变形。另一方面是增强的玻璃纤维网格分布不均匀，在制品中的分布位置不对称也会造成结构应力引起变形，此外，还应主意作为填充的集料比重应尽可能和轻烧氧化镁粉相一致，避免集料的比重不同造成在成型过程中会产生沉积或上浮于混合集料中，造成容重差异大，板材内部的收缩，膨胀不一致，产生结构应力引起翘曲变形，在使用过程中当外界湿度和温度发生变化时，板材因容重的差异大，致在使用过程中吸湿和排湿行为不一致，收缩与膨胀也不一致也会造成变形，因此克服厚度公差，容重公差和注重结构的对称性是防止变形的关键举措。
    总之，制作与生产优质，稳定的氛氧镁胶凝材料制品是一个多因素的系统工程，它涉及到合格稳定的原材料，严格科学的配比和动态的调整，有效的改性剂，合理的工艺与养护制度等等，决不能用粗放简单的方式对待氯氧镁胶凝材料的生产与应用。只有这样氯氧镁胶凝材料制品的本质≠返卤、泛霜和变形