機械生產菱鎂波瓦滲水原因分析及解決措施

朱玉杰 朱燕鳳 劉蓉梅 朱效兵 朱效甲 朱效濤 劉念杰

[摘要] 本文重點論述了以下幾項技術問題：1.機械生產菱鎂波瓦滲水的主要原因是瓦體本身存在許多滲水通道，從而導致了波瓦的滲漏。2.要解決波瓦滲水問題，在生產工藝設備上要增加振動和抿壓措施，使瓦體內部形成多層密實層，從而阻斷滲水通道。3.加強技術控制，控制好各項工藝參數，是解決波瓦滲水必不可少的措施。

[關鍵詞] 滲水通道；毛細管；縫隙；連通孔；振動器；憎水劑

[中圖分類號]TU522.2；TU528.042 [文獻標志碼] A[文章編號] 1003-1324（2012）-04-0077-03

中國的磚瓦歷史悠久，眾所周知的是秦磚漢瓦，最早比較普及的瓦是小青瓦，高檔的是宮廷廟宇的彩色硫璃瓦。隨著中國工業的發展，近代出現了粘土紅瓦，使用比較普遍。但上述各種波瓦皆存在一個共同的缺陷，那就是瓦的幅面小，重量大。為了滿足建筑業的發展要求，隨后又出現了大幅面的石棉水泥波形瓦，發展很快，使用比較普遍。但后來發現石棉波瓦中的石棉纖維是一種致癌物質，對人體有害，于是全世界禁止生產和使用該類產品。在這種情況下，半手工半機械菱鎂波瓦應運而生，遍布全國各地。但由于這種波瓦的生產條件較原始落后，隨后被機械化的菱鎂波瓦代替，并迅速發展，在中國遍布大江南北，但這種產品出現的新的技術問題之一是滲水嚴重，不僅阻礙其發展更不能滿足其使用要求。所以解決這一問題，及時指導機械化菱鎂波瓦產業的順利發展是當務之急。

為了解決菱鎂波瓦滲水這一技術難題，近幾年我們進行了大量的調查，并探索解決這一技術難題的措施，經過努力終于取得了滿意效果，現在這項技術已在全國許多菱鎂波瓦廠付諸實施。

1造成機械生產菱鎂波瓦滲水的原因

造成機械生產菱鎂波瓦滲水的主要原因是：瓦體本身存在著許許多多的毛細孔、孔隙、孔洞，使瓦體本身變得疏松，形成了很多的滲水通道（如圖1所示），水由波瓦的上表面通過這些滲水通道滲漏到波瓦的下表面，從而造成了波瓦的滲漏。要想解決這一技術難題就必須采取綜合措施，阻斷這些滲水通道，從而消除波瓦滲水這一弊病。

2解決菱鎂波瓦滲水的措施

2.1菱鎂波瓦生產時使瓦內部形成密實層，以阻斷滲水通道

半手工半機械化菱鎂波瓦的成型工藝，是人工將膠結料平攤在玻璃絲布上，然后用泥板反復抿壓壓實，并重復操作。經層層抿壓壓實后的膠結料與玻璃絲布中的毛細孔、孔隙、孔洞、氣泡、連通孔或被擠出或被阻斷，料坯的層與層之間形成了一層層的密實層，如圖2中所示，上層滲漏水被下層密實層截斷，每一層密實層都是阻斷上層水滲漏的屏障，水由第一層滲漏被第二層密實層截斷，經第二層滲漏時又被第三層密實層截斷，依此類推，水分被層層截斷后最終無法形成滲漏。

機械化生產菱鎂波瓦實現不了上述工藝過程，因為它的成型過程沒有抿壓壓實的工序，瓦體內部是一個疏松的均質層結構，也就如圖1所示，疏松的均質層內部呈現的是大量連通孔結構。由于沒有采取抿壓措施，瓦坯中存在著許多大小不等的氣泡無法排出，由于大量氣泡聚集在一起，最后在制品中形成大量連通孔，這些連通孔就是滲水通道，水分可以通過這些滲水通道很快滲透到波瓦底部形成滲漏。

解決這一技術難題的措施是：首先在波瓦成型機上安裝振動器及能抿壓的軟性刮板。經過振動和抿壓后的料漿，層與層之間就會形成一層一層的密實層，從結構上切斷滲水的通道，防止波瓦滲漏。

2.2在料漿中摻加密實劑，增加膠結料的密實性，以消除滲水通道

我所研制的密實劑C3，是一種復合型改性劑，它可以消除膠結料中的氣泡，還可以在膠結料硬化過程中，將膠結料中的孔隙填充和堵塞，切斷毛細管道的連通，使混凝土內部的孔隙率減少，密實度和抗滲性提高，消除了波瓦的滲水弊病。

2.3嚴把原材料質量關，控制好生產工藝參數

菱鎂制品的主體材料是氧化鎂和氯化鎂。氧化鎂質量的判定主要從四個方面：①總氧化鎂含量；②活性氧化鎂含量；③燒失量；④細度。尤其活性氧化鎂的含量對菱鎂波瓦的質量影響甚大。我們對國內幾家比較大的輕燒氧化鎂生產廠進行了抽樣檢測，并采用同樣的配方各生產了一批波瓦，對波瓦進行了不透水性（滲水）試驗，其結果列于表1。

輕燒氧化鎂活性含量是指氧化鎂中參加化學反應的有效氧化鎂含量，象征著輕燒氧化鎂的水化反應能力，決定氯氧鎂制品的強度和性能。在一定范圍內，氧化鎂中活性成分越高，水化硬化反應就越充分，硬化產物就越多，膠結料就越密實，強度發揮就越高，抗滲性也就越好。

如表中3#所示，活性含量為65%，氧化鎂中參加化學反應的有效氧化鎂含量高，在經水化硬化反應后，生成了針狀硬化結晶體氯鎂復鹽，氯鎂復鹽是菱鎂制品強度的來源。水化硬化反應越充分結晶體產生的也就越多，晶體與晶體之間相互穿插排列又相互膠結，最后變成了一個密實而又堅硬的板狀體，從而波瓦滲水的可能性也就很小。相反，如表中1#所示，活性含量僅為55%的輕燒氧化鎂粉，氧化鎂粉中參加化學反應的有效成份較少，水化硬化反應進行的不充分，結晶體產生的較少，晶體與晶體之間相互穿插不密實，有大量游離物和孔隙存在，這樣的產品質量隱患非常大，無法抵抗水分的滲漏，導致波瓦滲水嚴重。

2.4生產中加強波瓦養護是解決滲水問題的有力措施保證硬化過程充分

菱鎂制品的硬化過程是一個化學反應過程，這個過程進行的越充分，產品質量就越好。而正確充分的養護，正是為菱鎂制品充分進行化學反應提供了有利條件。如果制品養護不當或養護不充分，制品內部產生的硬化產物少，制品內部結構疏松，滲水通道多，就必然造成波瓦滲水。

正確的養護過程分四個階段：①靜停階段；②升溫階段；③恒溫階段；④降溫階段。升溫就是將靜停過的瓦坯在外部介質溫度促使下逐漸產生硬化反應而自身發熱，或給于一定條件后激發自身升溫至最高溫度。恒溫是指養護室內瓦坯在給定的最高溫度下恒定一段時間，是瓦坯發生硬化反應和強度增長的主要階段，制品經歷這個過程后，化學反應進行的比較徹底。降溫階段是瓦坯經過硬化反應激烈期完成后，波瓦坯體緩慢的降至常溫。經歷了這四個階段養護的波瓦質量穩定，內部晶體生長好，結構致密，滲水通路少甚至沒有，使波瓦耐水性提高，抗滲性增強，從而減少了波瓦滲漏的可能性。

2.5波瓦生產中嚴格控制料漿稠度，盡量減小水灰比，是解決波瓦滲水問題的有力措施

在一定范圍內，水灰比越小波瓦內部結構就越致密，強度就越高，內在質量也越好，抗滲水能力也就越好。但料漿變稠，流動性就變差，對生產操作要求就更嚴格，有些生產廠為了追求產量疏忽了產品質量，將料漿的水灰比增大，從而導致了波瓦的滲水。

由表2看出，料漿越稀波瓦就越容易滲水，因為部分水分參加水化反應形成結晶體后，其佘自由水會逐漸被蒸發，使制品留下大量毛細孔、縫隙、孔洞等，成為滲水通道，水分就會很容易穿透制品而形成滲漏。還應指出，未蒸發前水分是以水溶液的形式存在著，氯化鎂在水中的溶解度很大，當制品中的自由水蒸發到空氣介質中，而所溶解的氯化鎂就會在靠近制品表面的毛細孔、縫隙、孔洞中以及制品表面上結晶下來，一旦遇到潮濕的空氣，這些結晶的氯化鎂又會吸收空氣中的水分凝結于制品表面，使表面由初期變潮濕進而結水珠，造成波瓦表面吸潮返鹵。

由表3看出，當稠度由58mm調至24mm時，1d抗折強度增長率為75% ，抗壓強度增長率為75%，3d抗折強度增長率為21%，3d抗壓強度增長率為23%。當稠度由65mm調至18mm時，3d抗折強度增長率為56%，抗壓強度增長率為94%。由試驗結果得出，過高的水灰比不僅嚴重影響菱鎂波瓦的抗滲水性，也同樣敏感的影響著產品的強度和性能。

2.6要解決波瓦的滲水，必須選擇合理的填充材料

在菱鎂制品中，填充材料起到增加體積穩定性和降低成本的作用，在波瓦生產中加入適量填充材料可以明顯的改善波瓦的變形并防止裂紋。大部分填充材料都屬于隋性填充材料，如碳酸鈣粉、鋸粉、稻殼等，但也有少數填充材料中含有活性成分，它們參與硬化反應并生成新的硬化產物，如粉煤灰、紅抗水粉等。我們將不同的填充材料摻加到波瓦中，觀察對制品滲水的影響。試驗結果見表4。

從表4的試驗結果可以看出，在菱鎂波瓦中摻入適量的紅抗水粉和碳酸鈣粉波瓦不出現滲水，但摻入粉煤灰滲水非常明顯。粉煤灰在微觀和亞微觀中觀察，它是一種海綿體，其顆粒多呈球形，孔隙率為55～75%，結構疏松，吸水量大，其本身就是滲水通道，因此在波瓦生產中能否加入粉煤灰，應認真試驗謹慎使用。

2.7加入適量憎水劑可以解決波瓦的滲水問題

菱鎂材料本身是一種親水性很強的材料，很容易就會被水滲透。在菱鎂波瓦生產中加入適量憎水劑，使坯體變成憎水體阻止了水分在材料中的傳輸，從而解決了菱鎂波瓦的滲漏問題。本所研究開發的18#憎水劑，適量加入后使瓦坯由親水體變成憎水體，因此波瓦不再滲水。

3結語

（1）機械生產菱鎂波瓦易滲水已成為目前困擾該產品生產和應用的技術難題，造成原因則是由于瓦體本身存在著許多的滲水通道。

（2）要杜絕波瓦的滲水問題必須消除瓦體內的滲水通道，為此生產工藝上要增加振動措施及料漿的抿壓措施，使瓦坯內部變密實，并形成多層密實層，從而阻斷滲水通道。

（3）生產中加強技術控制，穩定生產配方，控制好各項工藝參數，是解決菱鎂波瓦滲水問題的關鍵。