轻质隔墙板生产技术.docx
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轻质隔墙板生产技术
轻质隔墙板生产技术
杨永衣兰梅
（济南镁辰建材机械有限公司，山东济南250000）
摘要：
镁质轻质隔墙板是一种节能环保的新型墙体材料，性能优越、应用广泛，但目前镁质轻质隔墙板普遍存在吸潮返卤、开裂等问题。
文章主要对镁质轻质隔墙板生产原材料及生产、安装工艺要求作了概述，对镁质轻质隔墙板常见问题作了简要分析，并指出了改性镁质轻质隔墙板的物理力学性能指标。
关键词：
轻质隔墙板；改性剂；配比；吸潮返卤；开裂
一、概述
镁质轻质隔墙板是以氧化镁（MgO）、氯化镁（MgCl2）和水（H2O）为三元体系，以菱镁改性剂进行改性处理，掺入必要有机无机填充料，经合理配制而成的、性能稳定的镁质胶凝材料作胶结料；以中碱玻璃纤维网格布作增强材料；以聚苯乙烯泡沫塑料作芯材或以物理发泡复合而成的新型轻质墙体材料。
具有可锯、可钻、可钉、可刨、可凿、质量轻、强度高、多重环保、保温隔热、隔音、呼吸调湿、防火、快速施工、降低墙体成本等优点，可取代红砖、粘土实心砖、空心砖、彩钢夹心板等，广泛用于各类高低层建筑墙体和隔墙，如：
办公楼、酒店宾馆、住宅小区、商业楼、学生宿舍、教室等框架结构建筑屋内隔墙。
但目前普通镁质隔墙板存在的突出问题是：
表面易吸潮返卤、使用过程中接缝开裂，据长期研发与生产经验，通过合理的生产工艺和先进独到的改性技术，使改性镁质轻质隔墙板的物理力学性能得以根本改观。
镁质轻质隔墙板按板型可分为普通板、门框板、窗框板、过梁板；按板厚可分为60mm、90mm和120mm（简称60板、90板、120板）三种；按成型方式分为平模复合夹芯轻质墙板和立模空心发泡轻质墙板两种。
二、平模复合夹芯轻质墙板
（一）原材料要求
1、轻烧氧化镁技术指标见表1。
表1轻烧氧化镁技术指标
MgO
/%
活性MgO
/%
f-CaO
/%
≤
灼烧失量
/%
细度（88μm方孔筛筛余量，%）
≤
凝结时间
安定性
初凝/min
≥
终凝/h
≤
80～85
60～65
1.5
4～10
10
45
6
合格
2、氯化镁化学成分见表2。
表2氯化镁化学成分（%）
MgCl2
NaCl
KCl
CaCl2
SO42-
≥45
≤1.5
≤0.7
≤1.0
≤3.0
3、无机填料
无机填料包括各种石粉、建筑垃圾、粉煤灰等，石粉、建筑垃圾应选择质地较硬、吸水率较低、细度不低于100目、含泥量小于3%的；粉煤灰的具体品质指标见表3。
表3粉煤灰品质指标
细度（45μm方孔筛
筛余量）/%
需水
量比/%
烧失
量/%
含水
量/%
SO3/%
f-CaO/%
安定性（雷氏夹沸
煮后增加距离）/mm
≤20.0
≤105
≤8.0
≤1.0
≤3.0
≤1.0
≤5.0
4、锯末、稻壳粉或秸秆粉技术指标见表4。
表4锯末、稻壳粉、秸秆粉技术指标
质地
细度/目
含水率/%
含泥量/%
无霉烂变质现象
20～80
≤10
≤1
5、玻璃纤维网格布
玻璃纤维网格布应选择浸润剂含量在0.4%～0.8%的中碱布，具体技术指标见表5。
表5玻璃纤维网格布技术指标
含水率/%
≤
经纬密度/
（根/25mm）
单位面积质量/（g/㎡）
宽度/cm
纱线线密度/tex
断裂强力/（N/25mm）
＞
组织
经向
纬向
经向
纬向
经向
纬向
1.0
6
4
100±9
90～92
48×5
420
280
平纹
6、苯板
苯板应选择基本平整、无明显膨胀和收缩变形，熔结良好、无明显掉粒，无明显油渍和杂质的，具体技术指标见表6。
表6苯板技术指标
表观密度
/（kg/m³）
≥
压缩强度
/kPa
≥
导热系数/
（W/m·K）
≤
70℃48h
后尺寸变
化率/%
≤
水蒸气
透湿系数/
（ng/Pa·m·s）
≤
吸水率/%
（V/V）
≤
断裂弯曲
负荷/N
≥
氧指数/%
≥
15
60
0.041
5
9.5
6
15
30
7、菱镁改性剂
选用GX-0#促凝增强剂、GX-1#缓凝抗卤剂、GX-4#抗卤增强剂，均由济南镁辰建材机械有限公司生产提供，具体技术指标见表7。
表7菱镁改性剂技术指标
改性剂
型号
流动度提高率/%
≥
初凝时间
差/min
技术指标
抗压强度比/%
≥
软化
系数
≥
抗吸
潮返
卤性
半消
时间
/min
发泡
倍数
泌水
量
/ml
1d
7d
28d
GX-0#
—
-120～-300
120
—
100
0.75
—
—
—
—
GX-1#
6
+60～+120
—
110
110
0.80
较好
—
—
—
GX-4#
6
—
—
100
100
0.80
好
—
—
—
GX-7#
—
—
—
—
—
—
—
125
30
70.1
（二）、生产设备
1、辊压式复合夹芯轻质墙板自动化流水线（见图1），由济南镁辰建材机械有限公司提供。
包括：
1）自动上料机：
可封闭斗式提升机，功率1.5kW，具体规格尺寸可根据需要订购。
2）菱镁搅拌机:
卧式双轴桨叶搅拌机，一次混合料重800～1000kg，功率10kW，具体型号规格可根据需要订购。
3）自动分料机：
运输平台采用轨道式设计，根据实际用料量，自动向料斗内下料，功率0.55kW×2。
4）成型机：
包括机架、动力传动装置、主动链轮、被动链轮、模箱、出料斗、压辊以及负责铺布、料浆刮平的机械手，功率4kW+0.55kW。
5）下线机：
产品经成型机输送带，自动传送至下线机定型下线。
6）切割机：
自动切割机，功率4kW×2+0.55kW。
7）运板车：
运输成品。
8）码垛机：
电动吊运、码垛机，功率0.55kW。
9）模具：
PVC或ABS材质，具体规格根据实际需要订购。
2、辅助工具：
秤、比重计、量筒等。
图1辊压式复合夹芯轻质墙板自动化流水线
（三）、动态配方制定
1、指导配方（以生产温度25℃为例）见表8。
表8平模复合夹芯轻质墙板指导配方
轻烧粉/kg
卤水/kg
石粉/kg
粉煤灰/kg
锯末/kg
GX-1#/ml
GX-4#/ml
100
120
30
30
20～30
397
583
2、氧化镁与氯化镁的配比
研究表明，氧化镁与氯化镁水溶液发生化学反应，胶凝硬化后的主要水化产物是5Mg（OH）2·MgCl2·8H2O（简称5·1·8相）和3Mg（OH）2·MgCl2·8H2O（简称3·1·8相），其中5·1·8相是镁水泥硬化体的主要强度贡献相，3·1·8相是不稳定相。
因此，确保5·1·8相水化产物的生成和稳定5·1·8相结构物，同时避免3·1·8相的生成和抑制5·1·8相向3·1·8相转化是保证菱镁制品质量的关键。
根据5·1·8相的结构组成，可以确定要生成5·1·8相需要5molMgO、1molMgCl2和13molH2O，而实际生产过程中，任何化学反应都不可能百分之百地进行，因此在实际生产中，应保证MgO与MgCl2的摩尔比不低于5：
1。
大量实验结果表明，摩尔比在6～9之间产品的综合性能比较好，摩尔比过低，会导致硬化体内游离氯化镁的过量，产品会出现吸潮返卤；摩尔比过高，会导致硬化体内大量MgO的存在，对产品的体积安定性带来负面影响，同时过量MgO会形成Mg（OH）2，导致产品泛霜。
配比（摩尔比）是一个微观上的概念，实际生产中，需要将微观的配比转化成宏观的配方（质量比）。
假设氧化镁的实际用量为X，氯化镁的实际用量为Y，而MgO的相对分子量是40.3，MgCl2的相对分子量是95.2，则摩尔比K=（X/40.3）/（Y/95.2）。
根据摩尔比的数值，就能计算出X、Y的比例关系，需要注意的是，公式中X为参与反应的氧化镁的重量，而非轻烧粉的总重量；Y为参与反应的氯化镁的重量，而非卤片或卤水的重量。
3、氯化镁与水的配比
根据5·1·8相的结构组成，可以确定要生成5·1·8相需要5molMgO、1molMgCl2和13molH2O，因此，配制卤水时，应满足形成5·1·8相所需的基本水灰比值0.37的要求和混合填料吸附水的要求。
若卤水浓度过高用水量小于临界水量，就不能形成具有力学贡献的5·1·8相，同时产品易出现吸潮返卤、体积安定性差等问题；若卤水浓度过低用水量太大，则会影响反应速度，导致产品强度低、变形性大。
实际生产中，卤水浓度的高低主要取决于生产温度。
同时，卤水浓度的高低也决定了混合填料的加量，对生产成本有直接影响。
因为在氧化镁与氯化镁配比一定的前提下，氯化镁的用量是一定的，当卤水浓度比较低的情况下，卤水的用量必然高于卤水浓度高的加量，这时要满足料浆流动性的要求，混合填料的量也会加大，混合填料价格一般较低，所以生产成本就会大幅降低。
4、混合填料的配比
混合填料分为无机填料与有机填料。
无机填料主要起降低成本的作用，其中石粉可以提高产品表面硬度，粉煤灰可以提高料浆和易性、抑制碱骨料反应；有机填料主要提高产品的柔韧性和抗冲击性能，提高握钉力。
5、改性剂的配比
改性剂的用量均参照氧化镁的用量，具体用量要根据原材料质量、配比、生产环境及实际生产工艺确定。
6、注意事项
影响配比的因素有很多，如原材料质量、生产环境、对产品的性能要求及实际生产工艺，因此，配方要根据实际需要随时进行调整，切不可一年四季使用一个配方。
（四）、生产操作流程
1、根据生产温度提前12h配制卤水陈化备用。
2、将模具清理干净，均匀涂抹一层脱模剂。
3、根据配方将原材料逐料过秤，计量无误。
4、先将GX-1#改性剂加入计量好的卤水中，再将所需卤水用防腐泵输送至搅拌机内，启动搅拌机，然后用自动上料机将氧化镁加入到搅拌机中，搅拌3min，加入GX-4#改性剂，最后用自动上料机依次将粉煤灰、石粉、锯末加入到搅拌机中搅拌均匀。
5、自动分料机通过运输平台将混合均匀的料浆分配至各出料斗中，启动成型机，依次完成铺布、铺料、刮平辊压、铺放苯板、铺料、铺布、刮平辊压工序。
6、辊压成型后，由下线机将产品移下流水线并定型固化。
7、成型产品凝固（指甲划不动）方能脱模，一般温度达到要求的情况下，6～8小时脱模。
8、产品脱模后根据实际尺寸需要对墙板进行切割。
9、产品切割后要进行5～7天左右的温湿保养，其最佳温度20℃左右，最佳湿度75%左右。
养护期间墙板不可摞放，必须侧立起来放，且板与板之间要用木方隔开，以利于热量散失。
养护期间切忌暴晒、雨淋或洒水、反应温度过高（﹥60℃）。
10、温湿保养期过后，检验合格，方可出厂。
三、立模空心发泡轻质墙板
（一）原材料要求
1、轻烧氧化镁技术指标见表1。
2、氯化镁化学成分见表2。
3、无机填料：
主要是粉煤灰、珍珠岩，具体品质指标见表3、表9。
表9珍珠岩品质指标
细度
/目
容重/
（kg/m³）
热导率/
[W/（m·k）]
成球
率/%
闭孔
率/%
≥
吸水率（抽真空滤法）/%
＜
筒压强度
1MPa压力
的体积损失率/%
耐火
度/℃
使用温
度/℃
＜
60～100
100～200
0.047～0.052
60～90
95
100
38～46
1200～1300
800
4、玻璃纤维网格布技术指标见表5。
5、菱镁改性剂
选用GX-0#促凝增强剂、GX-1#缓凝抗卤剂、GX-4#抗卤增强剂、GX-7#高效物理发泡剂，均由济南镁辰建材机械有限公司生产提供，具体技术指标见表7。
（二）、生产设备
图2立模空心发泡轻质墙板生产线
1、立模空心发泡轻质墙板生产线（见图2），由济南镁辰建材机械有限公司提供，包括：
1）自动上料机：
可封闭斗式提升机，功率1.5kW，具体规格可根据需要订购。
2）菱镁搅拌机:
卧式双轴桨叶搅拌机，一次混合料重800～1000kg，功率10kW，具体型号规格可根据实际生产需要订购。
3）成型机:
包括模具及自动开合模设备，根据实际生产需要订购。
4）自动浇注机：
运输平台采用轨道式设计，自动向成型机内下料，转向机功率1kW。
5）抽芯设备：
功率3～5KW。
6）天车：
包括电动葫芦和航吊。
7）运板车：
运输成品。
8）发泡机：
MC-300型高效物理发泡机。
2、辅助工具：
秤、比重计、量筒等。
（三）、动态配方制定
1、指导配方（以生产温度25℃为例）见表10。
表10立模空心发泡轻质墙板指导配方
轻烧粉/kg
卤水/kg
粉煤灰/kg
珍珠岩/kg
GX-1#/ml
GX-4#/ml
GX-7#/ml
100
100
30
5
556
583
100
2、氧化镁与氯化镁的配比同平模复合夹芯轻质墙板。
3、氯化镁与水的配比
总体原则与平模复合夹芯轻质墙板一致，但实际生产中，立模空心发泡轻质墙板采用了物理发泡工艺，即向镁水泥料浆中复合了大量泡沫以降低密度。
由于泡沫是用发泡液多次加压而成，而发泡液的主要成分是水，泡沫破裂泌出的水会降低卤水的度数，所以生产过程中应适当提高卤水的浓度，避免卤水浓度过高过低带来的不利影响。
4、混合填料的配比
混合填料主要是粉煤灰和珍珠岩，两者均有降密的作用，与此同时，粉煤灰可以提高料浆和易性、抑制碱骨料反应；珍珠岩可以提高产品隔热保温、防火抗温的性能。
5、改性剂的配比
GX-0#、GX-1#、GX-4#改性剂的用量均参照氧化镁的用量，具体用量要根据原材料质量、配比、生产环境及实际生产工艺确定；GX-7#的用量主要取决于对产品容重的要求，要求容重越低，则GX-7#的用量越大，反之亦然。
6、注意事项同平模复合夹芯轻质墙板。
（四）、生产操作流程
1、根据生产温度提前12h配制卤水陈化备用。
2、将模具清理干净，均匀涂抹一层脱模剂，将玻璃纤维网格布铺放到模具内。
3、根据配方将原材料逐料过秤，计量无误。
4、先将GX-7#发泡剂加入80倍清水稀释，配成发泡液，然后启动发泡机，将发泡液发成泡沫。
5、先将GX-1#改性剂加入计量好的卤水中，再将所需卤水用防腐泵输送至搅拌机内，启动搅拌机，用自动上料机将氧化镁加入到搅拌机中，搅拌3min，将GX-4#加入搅拌机中，用自动上料机依次将粉煤灰、珍珠岩加入到搅拌机中，最后根据容重要求将泡沫按既定量加入到搅拌机中混合均匀。
6、启动运输平台，用自动浇注机将料浆均匀浇注到成型机中，初凝后用刮板刮平固化。
7、成型产品凝固方能抽芯脱模，一般温度达到要求的情况下，4小时可抽芯，6小时可脱模。
8、脱模后用天车吊运、运板车送至车间养护5～7天，最佳温度20℃左右，最佳湿度75%左右。
养护期间墙板不可摞放，必须侧立起来放，且板与板之间要用木方隔开，以利于热量散失。
养护期间切忌暴晒、雨淋或洒水、反应温度过高（﹥60℃）。
9、温湿保养期过后，将产品修正整齐，检验合格，方可出厂。
四、轻质隔墙板安装施工流程
（一）施工前准备
1、清理施工现场、平整场地。
2、轻质隔墙板、配套材料及安装辅助材料应准备齐全，并由专人负责保管。
3、进场材料按不同种类、规格堆放在相应的安装区域，做好防水防雨措施。
4、有防潮、防水要求的隔墙应做好墙垫或防潮、防水等构造措施。
5、对预埋件、吊挂件、连接件工序施工的数量、位置、固定方法进行核查。
（二）施工工序
1、墙板选配原则为:
有门洞时,从门洞口向两侧配板；无门洞时,从主体墙、柱的一端向另一端顺序安装。
2、梁（板）底、墙（柱）面、楼地面与墙板接触部位及墙板两侧企口槽榫处必须清理干净,与墙板结合的部位应尽力找平。
3、 放线、分档。
在地面、墙面及顶面根据排板图位置,弹好隔墙边线及门窗洞边线,并按板宽分档。
4、安装固定钢卡。
按设计要求和排板卡将所需钢板卡用射钉固定,钢板卡应用镀锌钢板卡。
板侧与结构固定处钢板卡间距不大于1000mm,板顶每块板2个。
5、 配制镁水泥料浆,根据原材料质量、环境温度等因素确定配方配制料浆,料浆要均匀,一般应在60min内用完。
6、 安装隔板墙。
先将结构基层及榫头和拼槽涂刷一层料浆,将墙板顶面板孔用泡沫棒封堵,然后在板顶、板侧拼槽处刮抹料浆,厚度不小于15mm,按弹线位置安装就位,在墙板下部实心肋处打入木楔,再用手平推墙板,使板缝冒浆,缝宽控制在5～10mm为宜,调整时一人用撬棍在板底部向上顶,另一人打入木楔,使墙板挤紧顶实,在安装过程中随时将墙板找平找正。
然后用腻子刀将挤出的料浆刮平。
按以上操作办法依次安装墙板。
7、无门洞墙,从转角至墙边安装；有门洞墙从洞口往两边安装,当隔墙长度按墙板排列图出现不足一块整板时,应按尺寸要求补板,补板宽度不宜小于200mm。
补板用专用工具切割,补板应排列在墙中,墙端安装整板。
8、 安装完一整面墙后,经检验合格后,对墙板底部清扫干净,将板下口堵严,板缝料浆及板下料浆养护3d后将木楔取出,并用料浆灌实。
9、铺设电线管、安接线盒,安装管卡、埋件。
电气配管与墙板安装相配合。
将竖向管预埋于板孔内,并标出配线盒开孔位置,将水平管布设于顶棚或地面垫层内。
水电暖管道、箱盒、器具固定点等板面开洞应在隔墙板安装7d后进行,穿墙管道采用钻孔机成孔,箱盒采用切割机切割所需尺寸的方孔,用防腐木塞塞堵断面处板孔,再用料浆抹实找平。
所有电线管必须顺墙板空心孔铺设,严禁横铺或斜铺。
10、门窗框安装。
门窗框的安装应在隔墙安装完成7d后进行。
门窗框的安装方法一般采用先留门窗洞口,后安门窗框的方法。
墙上留洞尺寸每侧应比门窗框外围尺寸大5mm,安装时保持四周缝隙均匀一致,将门窗固定在门窗框板预埋的防腐木砖上。
其周边缝隙先用岩棉条填实,外口剩余10mm,用密封胶填平至光滑,形成弹性减震缝。
11、节点做法。
墙板与主体结构之间采用柔性连接,在墙板的侧面或顶部设钢板卡。
12、接缝及墙面处理。
墙板接缝的处理应在门窗框及管线安装完毕7d后进行。
检查所有缝隙是否粘结良好,有无裂缝破损,如出现裂缝破损,应查明原因后进行修补。
已粘结好的所有板缝、阴角缝,清理浮灰后刮料浆,贴50mm宽玻璃纤维网格布,转角隔墙在阳角处粘贴200mm宽（每边100mm宽）玻璃纤维网格布一层,压实、粘牢,表面再用料浆刮平。
五、常见问题分析
（一）吸潮返卤
1、原因
氯化镁作为调和剂是镁质胶凝材料必不可少的原料之一，同时氯化镁也是一种吸湿剂，是造成吸潮返卤的关键所在。
原材料质量不合格、配比不当或改性、工艺不合理，均会导致镁水泥固化体内部残留有超临界量的游离氯化镁（MgCl2）或过量的碱金属杂质离子，在高温高湿的使用环境中，水蒸气会迅速透过固化体内部的毛细孔道，将固化体内部游离的氯化镁及过量的碱金属杂质离子迁移到固化体表面而大量聚集，由于盐离子具有强吸潮性，所以会在固化体表面出现结露,冒汗,严重时还会流淌的现象，即所谓的吸潮返卤。
2、防治措施
1）控制原材料质量。
使用前一定要化验掌握原材料中活性氧化镁（MgO）和有效氯化镁（MgCl2）的真实含量；不具有化验条件的也要通过原料供应厂商详细了解其真实含量。
2）科学的动态配比。
可根据实际的生产环境适当调节配比，切忌同一配比一年四季不变。
3）必须且行之有效的改性。
济南镁辰建材机械有限公司研发生产的GX—1#、GX—4#、GX—8#改性剂等均能显著提高产品的抗返卤性能。
4）正确规范的工艺流程。
配料流程要清楚，严格遵照操作顺序生产；在产品的养护期间要注意温度和湿度，让后期的固化反应顺利进行，以达到产品的物理和化学性能。
（二）开裂
1、原因
轻质隔墙板通常安装在建筑物非承重部位，由于墙板单块相互独立，接缝企口属拼装连接，当结构受到集中荷载和震动，应力和外力发生变化时，因应力大小和方向各不相同，每块板单独地收缩膨胀变化，这种变化随季节温湿度升降而轮回出现，最终导致板与板连结处出现纵向裂缝。
3、防治措施
1）严格控制生产工艺流程，确保轻质隔墙板的质量。
2）合理选择嵌缝材料。
嵌缝材料要具有良好的抗裂性和弹性模量、抗拉强度，能够与基底材料牢固的粘合，只有这样，在墙板产生伸缩和建筑框架位移的情况下，才能有效的保证墙板间紧密牢固地的结合，使墙体形成统一整体。
嵌缝材料的配比组成要根据板材结构、企口构造及温湿度条件随时调整。
3）安装时必须正确选择使用嵌缝网格布，经纬线密度不宜过大过小，宽度适中，以确保与料浆牢固结合，达到应有的抗裂效果。
4）填缝时，嵌缝材料必须抹匀、压实，避免留有空隙或厚薄不一导致收缩不均、出现裂缝。
六、改性镁质轻质隔墙板的物理力学性能
通过合理的生产工艺和先进独到的改性技术，可彻底解决镁质轻质隔墙板吸潮返卤及开裂的问题，显著提高镁质轻质隔墙板的物理力学性能。
改性镁质轻质隔墙板的物理力学性能见表11。
表11改性镁质轻质隔墙板的物理力学性能指标
项目
指标
板厚60mm
板厚90mm
板厚120mm
面密度/（kg/㎡）≤
35
50
65
干燥收缩值/（mm/m）≤
0.6
0.6
0.6
软化系数≥
0.8
0.8
0.8
导热系数/（W/m·k）≤
0.05
0.05
0.05
隔声量/dB≥
30
35
40
耐火极限/h≥
1
1
1
燃烧性能
不燃
不燃
不燃
抗弯破坏荷载/N≥
1000
2000
3000
抗压强度/MPa≥
3.5
3.5
3.5
抗冲击性能/次≥
5
5
5
单点吊挂力/N≥
800
800
800
七、结语
综上所述，镁质轻质隔墙板是一种环保节能的新型墙体材料，应用范围广泛，但实际生产应用过程中，产品易吸潮返卤和开裂。
而正确选择原材料、科学的配比、先进的改性技术及规范合理的生产安装工艺，可彻底解决镁质轻质隔墙板的返卤及开裂的问题，赋予镁质轻质隔墙板优越的物理力学性能及无限的市场发展空间。
作者简介：
杨永（1981—），男，山东济南人，济南镁辰建材机械有限公司工程师，研究方向：
氯氧镁水泥技术与应用；衣兰梅（1986—），女，山东济南人，济南镁辰建材机械有限公司工程师，研究方向：
氯氧镁水泥技术与应用。
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