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石膏及石膏建材制品在建材与建筑业中已有很广泛的应用,与世界上石膏建材生产发达国家相比,我国石膏建材产品的产销量水平还很低。到2004年,全球纸面石膏板总产量为71亿m2,世界人均消费量为1.1 m2。美国为10.0 m2,加拿大为9.5 m2,澳大利亚为8.0 m2,韩国为5.4 m2,日本为4.7 m2, 而我国仅为0.3 m2。 这与我们石膏储产大国的地位很不相称,其主要是由于我们生产石膏建材产品的生产技术,建筑传统与认知水平,所执行的能源政策等因素所致。 随着科技水平与建筑消费理念的提升,现代建筑市场对建材产品的要求也日趋提高,开始强调节能,绿色环保,低耗(能、材);高效(无二次抹面、装配作业等),突出功能性等。用这些尺度来考量眼下的建材产品,石膏建材产品较符合现代建筑精神与理念对建材产品的要求。 但是,普通β-半水石膏建材产品通常强度、硬度、抗磨蚀性较差,耐水性也不足,在一定程度上限制了它的使用。 作为石膏资源储藏与生产大国,我们又是能源消费大国,能源储产量相对短缺。 从上世纪五十年代起,我国在苏联专家的指导协助下就开始了“高强石膏”的研究,到今天已过去了半个世纪,我们对于石膏的深加工、“高强石膏”——α-半水石膏的发展方向,以至石膏建材的发展方向应该有个明晰成熟的认识,不能仅仅停留在实验室与狭窄的应用市场中。石膏的深加工与投入方向应着重于有市场前景、切实可行的工业化生产工艺研究及其材性与市场开发上,这样才能发展出适合国情的,低耗高效,高性价比的优势产品,将我们所拥有的资源优势转化为经济优势,不断地开发出新产品,形成新的产品、产业链,与良性循环局面。 在众多的α-半水石膏(制备)生产工艺中,判断某一工艺是否合理成熟的原则,应着眼于产品质量,工艺循环周期,及工业化生产的可操作性、经济性等几个方面。价廉而高性能,具备工业化规模与量的α-半水石膏产品,是石膏建材工业高附加值、高效益,产业化大开发与发展的前提基础。 根据我所掌握的工艺模式状况与成本分析,工业化、成规模生产α-半水石膏粉(抗压强度≥50Mpa、抗折≥13Mpa)的吨成本价不高于当地石膏原料价再加150元,如果产业化开发与衔接得当,该成本估算价尚有压缩空间;本工艺对石膏原料基本没有特别的要求。 凭借廉价而高性能的α-半水石膏粉原料,通过妥当的材性开发与改造,除原应用市场外,还可开发更广泛、更具潜力的应用市场: 一项依托于α-半水石膏材料工业化生产技术的产品开发方案,α-半水石膏发泡板的生产技术已被发明,该发明充分利用了α-半水石膏材料强度硬度高,抗折性能突出,较耐水的材性优点,应用发泡技术手段成功地解决了α-半水石膏板刚度有余,保温隔热、隔音性能差,气密性不足的缺陷。石膏材料的导热系数很低,发泡体内均匀分布的独立气室形成了一“绝热层”,起到了良好的保温隔热、隔音效果,这种方法简单实用,高效经济。 通过调整发泡率及气孔的大小、面幅及其厚度,可生产出不同用途的系列产品: 一、做轻体墙板产品时,其面幅与厚度较大(为限厚节材,或满足特别需求,也可与玻纤等纤维网布复合。),发泡率及气孔相对较小,它的强度与刚度使其能够独立成墙,无须龙骨架支撑,无须抹面,安装施工更简单,快捷高效;无须添加岩棉芯板;无须面纸,实现了石膏板的无纸化;而且,其板面细微的开放气穴还可改善居室的声学效果;其造价约为纸面石膏板复合墙的一半。二、做外墙内保温隔热板时,可预制粘贴,也可将该发泡浆体材料直接模注与外墙材料复合,效果更好。三、做屋面系统材料时,α-半水石膏材料发泡体所具有的良好的保温隔热、隔音性能,优秀的体积稳定性,低导热系数,耐水等特性,经进一步强化耐水处理后,将成为一全新的、简化高效的、时效性较长久的、经济的,较理想的屋面系统解决方案。四、做耐受度较低的装修、吸音板时,其发泡率及气孔相对较大些,也可根据噪声源匹配特性量身定做,生产出相应空隙率与开放腔穴大小的吸音板,面幅及其厚度可经整体浇注成型后随意分切。五、工业化浇铸代木家具类物品;以及用以包装粗重商品的高强、高耐受、高吻合的类聚苯乙烯泡沫材料的α-半水石膏泡沫包装用品;浇注、发泡复合浇注各种工艺品等等。 这些都有可能引发一场该行域技术与产品的创新,从这点出发,本人就α-半水石膏的研发方向与出路,浅谈了上述见解,抛砖引玉,期望能引起大家的共鸣。 总之,在我国传统墙材生产与因其性能差而引发的采暖-降温年社会总能耗较高的墙材及相关建筑领域,石膏建材依托可行的深加工开发应用技术途径,在我们这样一个能源与土地资源相对短缺的石膏储产大国,将会大有作为的。
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