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浅谈硅酸钙板的发展与应用

2020-09-21段永威鞠晓杨付增杨芳芳

建筑与装饰 2020年24期
关键词:应用领域存在问题

段永威 鞠晓 杨付增 杨芳芳

摘 要 硅酸钙板具有强度高、涨湿率小、导热系数低、防火性能好等优点,使其成为一种良好的无机建筑板材。本文简要介绍了硅酸钙板的发展历程、应用领域和存在问题。

关键词 硅酸钙板;应用领域;存在问题

Abstract Calcium silicate board has the advantages of high strength, low moisture expansion rate, low thermal conductivity and good fire resistance, which makes it a good inorganic building board. In this paper, the development history, application fields and existing problems of calcium silicate board are briefly introduced.

Key words Calcium silicate board; Application area; Existing problems

硅酸钙板的主要生产原料包括硅质材料、钙质材料、增强纤维,其中常见的桂枝材料是石英粉、硅藻土等,常见的钙质材料是消石灰、电石渣等,常见的增强纤维是石棉、玻璃纤维、木质纤维等,生产流程包括制浆、成坯、蒸养、表面砂光等主要工序[1]。

1发展现状

美国OCFG公司生产的硅酸钙板产品,主要是以石棉为主要增强纤维的石棉硅酸钙板。石棉本身虽无毒害,但生产过程中的石棉粉尘、石棉纤维等具有严重的危害性[2],因此世界各国逐渐禁止使用石棉及其制品,进而影响了石棉硅酸钙板的发展。发达国家于20世纪70年代开始研发无石棉硅酸钙板,在80年代初,瑞典、丹麦、英国等国先后成功研制生产出无石棉硅酸钙板,替代石棉纤维的材料主要有纤维素纤维、碳纤维、有机乳液、抗碱玻璃纤维等[3]。

我国在硅酸钙板领域起步较晚,1990年才建立了国内第一条硅酸钙板生产线,1993年以前,我国仅有一两家企业能够生产硅酸钙板,全国年产量不足300万平方米。在2000—2004年之间,全国建造超过20条硅酸钙板生产线,2004年硅酸钙板产量达到新高点,超过6000万平方米。近些年来,我国硅酸钙板的产量不断攀升,由2008年的年产量2亿平方米到2015年年产量8亿平方米,硅酸钙板的产能越来越多,硅酸钙板制品也越来越丰富。产能的增加与市场需求密切相关,目前,国内外市场对硅酸钙板均有较大的需求,国内生产的硅酸钙板产品已出口到马来西亚、日本、欧洲、非洲等世界各地[4]。

降低建筑物自身重量,提高其抗震性能,增加其安全、舒适的特性,这是建筑工业发展的方向之一。因此,轻质高强、节能环保、便于机械化施工装配等优良性能的建筑材料越来越受欢迎[5],硅酸钙板能够很好地满足这些条件,其市场需求会越来越大。

2应用领域

由于硅酸钙板自身的性能特点,它的应用主要分为两种,一种是作为保温隔热材料使用,另一种是作为建筑装修材料使用。作为保温隔热材料使用,它主要应用于建筑、电力、船舶等领域;作为建筑装修用途使用的硅酸钙板主要应用建筑室内的隔墙和吊顶,家庭装修的衬板等。因此硅酸钙板的应用主要体现在以下几个方面[6-10]:

(1)硅酸钙板作为装饰面板:硅酸钙板具有良好的性能特点,其强度高于石膏板,其防火、防腐性能高于金属装饰板,相较于瓷砖、石材它更易切割,它的表面经过喷涂处理或釉化后,广泛应用于内外墙装饰、室内吊顶、家具等领域。

(2)硅酸钙板作为防火板:硅酸钙板是不燃A级材料,它本身不能燃烧,高温条件下也不会产生有毒有害气体,可广泛应用于建筑物的防火板。

(3)硅酸钙板作为吸声板:硅酸钙板具有良好的机加工性能,对其冲孔后可制备优质吸声板,作为优质吸音屏障应用在影剧院、机场等噪音较大的场所。

(4)硅酸钙板作为轻质复合墙板:由于硅酸钙板自身的性能特点,可以将它与其他材料复合形成轻质复合墙板,聚集更多优点,满足更多需求,应用在更多领域。

3存在问题

(1)环保问题:目前蒸压养护是生产硅酸钙板的主要工艺制度,一般是通过燃煤锅炉来提供蒸汽。然而,近些年来,由于环保的要求越来越严,煤炭的使用受到比较多的限制,因此有些硅酸钙板生产企业就用其他燃料来代替煤炭,无论是哪一种替代燃料,都会增加企业的生产成本。因此,考虑到传统的水泥制品有压蒸养护和常温养护两类,一些企业开始进行改革创新,尝试利用常温养护生产硅酸钙板,这也为硅酸钙板的生产指出了一个新的方向。

(2)缺少高端产品:目前市场上的硅酸钙板产品同质化严重,缺少特色鲜明的高端产品。虽然硅酸钙板产能很大,但是在高端产品市场,依然存在很大的上升空间,尤其是具有高性能和环保功能的高端硅酸钙板产品,其环保功能性必将成为其未来重要的市场抓手。

(3)产品结构单一:目前市场上的硅酸钙板主要是保温装饰成品板,市场上的板材大多集中在这一领域,造成了产品無序的竞争与价格战。因此,要走差异化竞争的道路,通过科技创新,研发适用于不同行业、不同人群的高性能产品,尤其是环保需求[11]。

4结束语

硅酸钙板具有良好的市场前景,面临巨大的发展机遇和挑战:①在硅酸钙板的生产过程中应采取必要的措施,在保护环境的前提下做到绿色生产,提高生产效率;②丰富硅酸钙板的生产原料,可用低钙粉煤灰或其他含硅高的工业废渣代替全部或部分石英砂,从而降低生产成本,提高资源利用率;③为满足国内外市场的需要,应丰富硅酸钙板产品的种类,提高制品的耐久性。

参考文献

[1] 冯铭,杨聪武.浅谈硅酸钙板的生产与应用[J].新型建筑材料,2012,39(11):82-84.

[2] 张文翠,朱钰玲,胡伟江,等.选矿企业石棉粉尘的职业健康风险评估[J].预防医学,2018,30(9):879-883.

[3] Harper S.Developing asbestos-free calcium silicate building boards[J].Composites,1982,13(2):123-128.

[4] 李海春.我国硅酸钙板/纤维水泥板的生产现状及发展前景分析[J].江西建材,2018,236(11):7-8.

[5] 沈荣熹.我国硅酸钙板/纤维水泥板行业可持续发展的探讨[J].混凝土世界,2015(11):70-78.

[6] Do C T,Bentz D P, Stutzman P E.Microstructure and Thermal Conductivity of Hydrated Calcium Silicate Board Materials[J].Journal of Building Physics,2007,31(1):55-67.

[7] 丁天华,薛静,董峰亮.卫生间硅酸钙板轻质隔墙上瓷砖饰面系统应用技术研究[J].中国建筑防水,2014(13):36-38.

[8] 袁志良.硅酸钙板在外墙保温装饰一体化成品板中的应用和技术要求[J].混凝土世界,2014(6):38-41.

[9] 林秋旺.硅酸钙板/纤维增强泡沫混凝土夹芯墙板若干工程性能的研究[D].华南理工大学,2017.

[10] 余其俊,林秋旺,李方贤,等.硅酸钙板-纤维增强泡沫混凝土复合墙板的受压性能[J].华南理工大学学报(自然科学版),2017,45(9):88-95.

[11] 袁志良,孙先海,徐志新.硅酸钙板在保温装饰成品板中的应用[J].混凝土世界,2015(6):54-56.

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