引言
石膏
膠凝材料具有優良的
耐火性、
透氣性、
吸聲性和裝飾效果上的潔白細膩及良好質感,加上質輕和價格相對較低等優點,石膏膠凝材料和石膏基
建材在近年得以非常迅速的發展。目前主要用來制備
石膏板材、石膏板
吊頂、石膏砌塊、
粉刷石膏、石膏基自流平材料等。但由于石膏膠凝材料和石膏制品的
耐水性、
抗凍性和
耐熱性較差,制約了石膏在很多方面的應用。本實驗主要針對石膏
耐水性差這一特點,通過內摻
有機硅憎水劑來改善石膏的耐水性,提高其
軟化系數。
1 試驗 1.1原材料
1.2 試驗方法
1.2.1
強度及軟化系數測試
參照GB/T 17669.3-1999《建筑石膏
力學性能測定方法》進行,成型40 mm×40 mm×160 mm 石膏試塊,養護至齡期,在(40±4)℃烘箱
干燥至恒重,立即進行強度測試。軟化系數為試塊的水飽和時強度與絕干強度的比值。一般試塊浸水2 h即可達水飽和狀態。
1.2.2
吸水率測試
將經過恒重的試件稱量(G1),然后浸入溫度為(20±3)℃的水中,試件上表面低于水30 mm,試件互相不緊貼,也不與水槽底部緊貼,浸水2 h 后取出試件,用濕毛巾吸去試件表面的水,稱量(G2),計算試件的吸水率,精確到1%。
2 結果及分析 2.1 水膏比對石膏吸水率的影響
稱取300 g 半水石膏和一定量的水拌制成石膏漿體,水化完全后在45 ℃烘干至恒重,然后按照1.2.2 所示方法測試石膏試件的吸水率(見圖1)。由于該石膏標準稠度需水量為45%,且凝結時間較快,本實驗選取水膏比為0.45、0.50、0.55、0.60 這4 個參量作對比。
由圖1 可以看出,隨著水膏比的增大,試件的吸水率呈持續上升狀態。在水膏比為0.45 時,石膏2 h 吸水率為22.8%,在水膏比為0.50、0.55、0.60 時,吸水率分別增加到25.6%、28.8%和32.6%。這是因為隨著石膏用水量的增加,石膏漿體內含水量增多,在
硬化干燥后,隨著水分的蒸發,石膏體內部的孔隙增多,
孔隙率增大。在浸水過程中,孔隙率大的石膏體吸水率更高。
2.2 有機硅BS94 摻量對石膏吸水率的影響
分別考慮了BS94 在0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%共5個摻量時對石膏吸水率的影響。同時,還對比分析了在不同水膏比條件下,內摻有機硅BS94 對石膏試件吸水率的不同,實驗結果見圖2。
由圖2 可見,隨著有機硅BS94 摻量的增加,石膏的吸水率總體呈下降趨勢,但存在拐點。在水膏比為0.60 時,BS94在摻量為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%時,吸水率持續下降,在0.8%時達最小值,但BS94 摻量1.0%時石膏的吸水率高于摻量0.8%時的吸水率,呈上升勢態;水膏比為0.50 時,石膏吸水率的變化規律與水膏比為0.60 時基本相同,不同的是在BS94摻量為0.6%時,吸水率達最小值;水膏比為0.45 時,與前兩組略有不同,隨BS94 摻量增加,呈先下降,后略上升,再持續下降的走勢,吸水率最低降到7.6%。這主要是因為隨著有機硅憎水劑BS94 摻入石膏內,具有-Si-O-Si-主鏈與有機側鏈的聚
硅氧烷與材料中的-OH緊密結合在一起[1],在石膏體內部孔隙壁表面形成網狀的
表面張力很低的疏水
薄膜,使水分無法滲入到毛細孔中,從而達到良好的
防水作用。而且隨著有機硅摻量的增多,使石膏內孔隙壁表面更好地形成疏水薄膜,因此,吸水率降低。但BS94 同時具有微引氣的特性,當BS94 繼續增大,石膏內孔隙率會增大,超過臨界值后,石膏的吸水率反而會增大。
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