硅酸钙板与蒸压纤维水泥板可持续性影响因素.doc

硅酸钙板与蒸压纤维水泥板可持续性影响因素 　　硅酸钙板与蒸压纤维水泥板均属短纤维增强的蒸压制品，前者以消石灰、SiO2含量在90%以上的硅质材料和轻集料为基体，外观主要特征是白色和低密度（0.9~1.4g/cm3）。后者以普通硅酸盐水泥和SiO2含量在50%以上的硅质材料为基体，外观主要特征是灰色和高密度（1.4~1.7g/cm3）。 　　我国在20世纪80年代后期开发了硅酸钙板与蒸压纤维水泥板，90年代初期投入生产。近10年来其发展尤为迅速，全国此类板材的年总生产能力已由上世纪末的不足3000万平方米增至近年的2亿平方米。不仅广泛用于办公楼、医院、宾馆、地铁隧道中，也已用于奥运会场馆、国家大剧院与上海世博会馆等重点工程中。多年来出口海外的数量已达到年销售量的30%左右。 　　国际上已将可持续性作为对工业产品能否长期存在和持续发展的一项重要评定指标，现今产品的可持续性与绿色度在某种意义上已成为同义词，因为可持续性的产品必然是绿色的。笔者现就原材料、制品生产过程及应用过程3个环节中的主要因素对硅酸钙板与蒸压纤维水泥板可持续性的影响进行分析，并参考国外有关企业的先进经验，结合国情探讨如何提升我国此类建筑板材的可持续性。 　　原材料对产品可持续性的影响 　　纤维增强材 　　世界卫生组织（WHO）在2006年发布的文件《消除与石棉有关的疾病》中指出“消除石棉相关疾病最有效的途径就是停止使用各类石棉”，尽管现在国际上对温石棉的使用尚有争议，但迄今全世界已有40多个国家（包括所有欧盟成员国、美国、日本、澳大利亚）在制造硅酸钙板、纤维水泥板时不使用温石棉。看来在世界范围内停止使用温石棉只是一个时间问题，目前我国绝大多数企业在生产此类板材时也已不再使用温石棉。 　　耐碱玻璃纤维、高模量聚乙烯醇纤维与改性聚酰胺纤维虽然具有较高的抗拉强度，但缺乏对粉状材料的吸附性，且不能经受温度在180℃~200℃的蒸压处理。 　　芳纶纤维与碳纤维虽然具有很高的抗拉强度与弹性模量，能经受蒸压处理，但也缺乏对粉状材料的吸附性，并且价格昂贵。 　　国际上公认用现有的湿法工艺（抄取法、流浆法）制造非石棉硅酸钙板与蒸压纤维水泥制品，最适宜的石棉代用纤维是经化学处理（硫酸盐处理）的木浆纤维或称纤维素纤维。这主要是①经磨浆后的木浆纤维（指经化学处理的木浆纤维，以下均是）具有与松解后的石棉纤维相似的工艺性能，即料浆的过滤性与对粉状粒子的吸附性；②此种纤维具有一定的抗拉强度（松解后温石棉的抗拉强度为500~700MPa，磨浆后木浆纤维的值为500~600MPa）；③磨浆后木浆纤维的长度处于一定范围内（长度为1~6mm的纤维含量为60%~70%），与松解后的中长温石棉大致相近；④耐高湿高温性好，与温石棉一样均可经受蒸压处理。同时木浆纤维与温石棉相比，既对人体健康无害，又是可再生的天然资源。 　　我国生产硅酸钙板的企业多数使用进口的经漂白与化学处理的木浆纤维，生产蒸压纤维水泥板的企业则多数使用进口的未经漂白、经化学处理的木浆纤维（即专用的牛皮纸纤维）或同时使用此2种纤维。进口纤维的价格不仅较高且经常波动，笔者曾多次呼吁制造此类板材所用的木浆纤维应立足于国内。这就需要我国生产此类板材的行业与林业、造纸等行业开展必要的协作，尤应注意使用可速生树种制得的木浆纤维。回收的废纸纤维经适当的打浆处理也可用以替代部分木浆纤维。 　　胶凝材料 　　与非蒸压的纤维水泥板相比较，硅酸钙板与蒸压纤维水泥板的胶凝材料耗量仅是前者的40%左右，属低碳建材制品。 　　国内外制造硅酸钙板的企业一般用消石灰作为胶凝材料，或以消石灰为主掺加适量的普通硅酸盐水泥。 　　制造蒸压纤维水泥板所用胶凝材料是普通硅酸盐水泥，为尽可能减少水泥中熟料的用量。建议使用复合硅酸盐水泥来取代普通硅酸盐水泥。我国复合硅酸盐水泥中含有硅酸盐水泥熟料，2种或2种以上的混合材及适量的石膏，其中混合材的总掺量大于15%，但不超过50%，对此种水泥的技术要求则基本与普通硅酸盐水泥相同。因复合水泥中掺有不同的混合材，制造纤维水泥板选用何种复合水泥为宜，最好在工艺线上先进行必要的试验。 　　硅质材料 　　制造硅酸钙板或蒸压纤维水泥板在原料中掺加硅质材料，其作用在于蒸压过程中钙质材料与硅质材料起化学反应生成托勃莫来石晶体。长期以来国外企业在制造此类板材时均用磨细石英砂作为硅质材料，主要是因为石英砂的SiO2含量较高（可达90%以上）。 　　我国在20世纪90年代后期已有个别生产蒸压纤维水泥板的企业用粉煤灰代替全部磨细石英砂，产品质量可达到标准要求。近年来，国外有些纤维水泥板企业也用粉煤灰代替部分或全部磨细石英砂。 　　使用粉煤灰代替磨细石英砂不仅利用了工业废渣，同时还可免去粉磨石英砂的能耗并降低产品成本。但在选用粉煤灰时应对其化学组成与放射性物质含量有