新型耐水石膏基墻體材料研究.pdf

1、石膏材料具有節(jié)能環(huán)保、安全舒適等優(yōu)良的建筑性能，是一種優(yōu)質(zhì)的墻體材料，但石膏材料不耐水的缺陷嚴(yán)重制約了其在建筑墻體領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展，尤其是建筑外墻及承重墻領(lǐng)域。
　　論文主要針對(duì)石膏不耐水的缺陷，以建筑石膏粉為主要原材料，水泥、生石灰、粉煤灰等無(wú)機(jī)改性劑為輔助材料的方式，利用無(wú)機(jī)改性劑對(duì)石膏進(jìn)行無(wú)機(jī)改性處理，制備耐水型石膏基材料；同時(shí)在大量試驗(yàn)和理論分析的基礎(chǔ)上，自發(fā)研制了石膏耐水外加劑，同時(shí)研究及探討了其摻入石膏后對(duì)材料性能的影

2、響，得到以下結(jié)論：
　?。?）石膏與水泥混合水化會(huì)生成水化硅酸鈣膠凝和鈣礬石等難溶于水的成分，根據(jù)此原理，采用復(fù)合硅酸鹽水泥和鋁酸鹽水泥兩種無(wú)機(jī)改性劑分別單摻的方式對(duì)石膏進(jìn)行無(wú)機(jī)改性。結(jié)果表明：?jiǎn)螕綇?fù)合硅酸鹽水泥和鋁酸鹽水泥均可對(duì)石膏耐水性能和力學(xué)性能起到增強(qiáng)作用，而且復(fù)合硅酸鹽水泥對(duì)石膏的改性效果優(yōu)于鋁酸鹽水泥對(duì)石膏的改性效果。當(dāng)復(fù)合硅酸鹽水泥摻量為20％時(shí)，石膏干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度為22.82MPa，提高18.85%，干燥狀態(tài)

3、下的抗折強(qiáng)度為6.95MPa，提高14.12%，吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度為10.73MPa，提高46.79%，吸水飽和狀態(tài)下的抗折強(qiáng)度為4.22MPa，提高31.06%，抗壓軟化系數(shù)為0.47，提高23.68%，抗折軟化系數(shù)為0.61，提高15.09%；5%摻量的鋁酸鹽水泥可以使石膏干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度提高8.03%、吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度提高12.11%、吸水飽和狀態(tài)下的強(qiáng)度提高4.10%、抗壓軟化系數(shù)提高2.7%、抗折軟化系數(shù)提高

4、11.90%。
　?。?）利用鋁酸鹽水泥與硅酸鹽水泥混合遇水后迅速凝結(jié)的原理，制備復(fù)合無(wú)機(jī)改性劑，達(dá)到與石膏凝結(jié)時(shí)間相匹配的目的，減小石膏在初凝之后，水泥水化對(duì)晶-膠復(fù)合結(jié)構(gòu)的破壞。結(jié)果表明：復(fù)合無(wú)機(jī)改性劑相比于復(fù)合硅酸鹽水泥單摻對(duì)石膏耐水性能的改善效果更為明顯。15%摻量的復(fù)合無(wú)機(jī)改性劑可以使石膏的吸水率降低1.38%，干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度提高9.26%，吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度提高42.95%，吸水飽和狀態(tài)下的抗折強(qiáng)度提高18

5、.77%，抗壓軟化系數(shù)提高31.51%，抗折軟化系數(shù)提高56.10%。
　?。?）在石膏中摻入30%的粉煤灰，并采用生石灰作為粉煤灰的早期活性激發(fā)劑，激發(fā)粉煤灰的早期活性達(dá)到提高石膏耐水性能的目的。結(jié)果表明：生石灰作為粉煤灰堿性激發(fā)劑是改善粉煤灰-石膏基材料耐水性能的有效途徑。24%摻量的生石灰可以使石膏材料的吸水率降低15.84%，干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度增加21.78%，吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度增加34.32%，干燥狀態(tài)下的抗折強(qiáng)

6、度增加12.37%，抗壓軟化系數(shù)增加10.50%，抗折軟化系數(shù)增加62.36%。
　　（4）基于無(wú)機(jī)改性劑單摻、復(fù)合無(wú)機(jī)改性劑及粉煤灰活性激發(fā)的研究結(jié)論，運(yùn)用試驗(yàn)調(diào)試的方式，將多種無(wú)機(jī)改性劑按一定比例的組分配制一種便捷、實(shí)用的石膏耐水外加劑，并研究該外加劑對(duì)石膏的改性效果。結(jié)果表明：外加劑可以大幅度提高石膏的耐水性能，當(dāng)外加劑的摻量為30%時(shí)，石膏的干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度、吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度、吸水飽和狀態(tài)下的抗折強(qiáng)度、抗壓軟化

7、系數(shù)和抗折軟化系數(shù)分別提高了23.44%、115.23%、14.00%、73.00%和300.00%，吸水率降低了16.12%。
　?。?）通過(guò)對(duì)不同改性劑的改性效果進(jìn)行對(duì)比分析，確定外加劑為最優(yōu)改性劑，其最優(yōu)摻量為30%。將其應(yīng)用于石膏墻體材料，驗(yàn)證其對(duì)石膏墻體材料的改性效果，發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過(guò)外加劑改性后的石膏空心條板和石膏砌塊的軟化系數(shù)得到了極大的提升，分別為0.65和1.23，達(dá)到了現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求，其他指標(biāo)滿足國(guó)家及行業(yè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)