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、粉煤灰等無機改性劑為輔助材料的方式，利用無機改性劑對石膏進行無機改性處理，制備耐水型石膏基材料；同時在大量試驗和理論分析的基礎(chǔ)上，自發(fā)研制了石膏耐水外加劑，同時研究及探討了其摻入石膏后對材料性能的影

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機改性劑分別單摻的方式對石膏進行無機改性。結(jié)果表明：單摻復(fù)合硅酸鹽水泥和鋁酸鹽水泥均可對石膏耐水性能和力學(xué)性能起到增強作用，而且復(fù)合硅酸鹽水泥對石膏的改性效果優(yōu)于鋁酸鹽水泥對石膏的改性效果。當(dāng)復(fù)合硅酸鹽水泥摻量為20％時，石膏干燥狀態(tài)下的抗壓強度為22.82MPa，提高18.85%，干燥狀態(tài)

3、下的抗折強度為6.95MPa，提高14.12%，吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強度為10.73MPa，提高46.79%，吸水飽和狀態(tài)下的抗折強度為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)下的抗壓強度提高8.03%、吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強度提高12.11%、吸水飽和狀態(tài)下的強度提高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%。
　　（2）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)合無機改性劑，達到與石膏凝結(jié)時間相匹配的目的，減小石膏在初凝之后，水泥水化對晶-膠復(fù)合結(jié)構(gòu)的破壞。結(jié)果表明：復(fù)合無機改性劑相比于復(fù)合硅酸鹽水泥單摻對石膏耐水性能的改善效果更為明顯。15%摻量的復(fù)合無機改性劑可以使石膏的吸水率降低1.38%，干燥狀態(tài)下的抗壓強度提高9.26%，吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強度提高42.95%，吸水飽和狀態(tài)下的抗折強度提高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)下的抗壓強度增加21.78%，吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強度增加34.32%，干燥狀態(tài)下的抗折強

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%。
　?。?）基于無機改性劑單摻、復(fù)合無機改性劑及粉煤灰活性激發(fā)的研究結(jié)論，運用試驗調(diào)試的方式，將多種無機改性劑按一定比例的組分配制一種便捷、實用的石膏耐水外加劑，并研究該外加劑對石膏的改性效果。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，石膏的干燥狀態(tài)下的抗壓強度、吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強度、吸水飽和狀態(tài)下的抗折強度、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%。
　?。?）通過對不同改性劑的改性效果進行對比分析，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，驗證其對石膏墻體材料的改性效果，發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過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，達到了現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求，其他指標(biāo)滿足國家及行業(yè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，說