摘要
建筑石膏制品具有轻质、保温、隔热、隔音、防火、装饰效果好等优点，正逐步 成为墙体材料的主导产品。但是，普通建筑石膏制品的吸水率较高，其饱和吸水后的 强度降低很多，软化系数仅为Ｏ．２．０－３，致使它的应用受到了很大的限制。
本文分析了建筑石膏制品耐水性能差的基础理论，总结和归纳了当前国内外改善 建筑石膏耐水性能的手段和途径，并通过石蜡乳液、甲基硅酸钠、硅烷乳液为基础的 化学外加剂来改善建筑石膏制品的耐水性能。由于单种外加剂具有局限性，它不可能 全面提高建筑石膏的耐水性能，因此，本实验对化学外加剂进行复配，通过多种外加 剂的交互作用，使其能够较好的提高建筑石膏的耐水性能，并利用ＸＲＤ、ＳＥＭ、红 外能谱分析等测试手段，在实验中深入分析和探讨了它们的作用机理。
，３６．５％。
研究了硅烷乳液对建筑石膏耐水性能的影响，该防水剂能够使石膏体吸水率降低 １０％，在不降低石膏体强度的同时，还保留了石膏体良好的透气性能。利用红外能谱 分析、ｘ衍射、ＳＥＭ等测试对其作用机理进行了初步分析，认为，硅烷的作用机理 是吸附在石膏颗粒表面，通过在一定长度范围内改变石膏颗粒的表面能，提高石膏体 的憎水能力，此外，通过烷氧基的水解缩合反应形成交联结构，改进石膏体的性能， 或者是硅烷吸附在石膏颗粒表面，硅烷中的Ｓｉ．ＯＨ基与石膏颗粒表面的羟基等作用， 形成氢键或化学键，提高表面的粘接强度，从而提高石膏颗粒之间的结合性。并通过 硅烷乳液与甲基硅酸钠、石蜡乳液的复配以及硅烷乳液、硅溶胶、石蜡乳液、甲基硅 酸钠的复配以进一步改善石膏体的耐水性能，但没有达到很好的效果；通过硅烷乳液、 聚丙烯酸胺、硅溶胶的复配验证了硅烷乳液和聚丙烯酸胺的复配能够降低石膏体的吸 水率；通过硅烷乳液、石蜡、硅溶胶、减水剂的复配使石膏体的２小时吸水率降低了 ５．８０％，而且其强度得到了提高，特别是湿压强度从６．９９ＭＰａ提高到了９．９２ＭＰａ，软化 系数从０．３７提高到了０．５６。
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｓｉｌａｎｅ ｌａｔｅｘ ｔｏ ｔｈｅ ｇｙｐｓｕｍ’ｓ ｗａｔｅｒ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｐｒｏｐｅｒｔｙ．Ｔｈｉｓ
ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆｍｇ ａｇｅｎｔ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒｅｄｕｃｅｄ １０％，ａｎｄ ｒｅｓｅｒｖｅｓ ｔｈｅ ａｅｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ａｓ ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｈａｓ １＂１０ ｌｏｓｓ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ｏｆ Ｓｉｌａｎｅ ｌａｔｅｘ ｂｙ ｕｓｉｎｇ
ｂｅｃｏｍｅ ｂｉｇｇｅｒ，ＳＯ ｔｈｅ ｗｅｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｇｙｐｓｕｎｌ ｉｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒｅｄｕｃｅｓ
６．５％，ｔｈｅ ｄｒｙ ｃｒｅａｓｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ４８．０％，ｔｈｅ ｄｒｙ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ
ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｇｙｐｓｕｍ．Ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ａｄｄｉｔｉｖｅ ｄｏｅｓｎ’ｔ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ ｒｅｓｏｌｖｅ ｔｈｅ
ｐｒｏｂｌｅｍ ａｓ ｉｔｓ ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ，．ＳＯ ｔｈｉｓ ｔｅｓｔ ａｄｏｐｔｓ ｔｈｅ ｗａｙ ｏｆ ｍｉｘｉｎｇ ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｐｒｏｐｅｒｔｙ．Ｔｈｅ ｗａｔｅｒ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｉｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｉｎ ｍｉｘｅｄ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ’ｍｕｔｕａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ｏｆｔｈｅ ｍｕｔｕａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＸＲＤ，ＳＥＭａｎｄ ＳＯ ｏｎ．
Ｇｙｐｓｕｍ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｒｅ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｂｅｃｏｍｉｎｇ ｏｎｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｐｒｏｄｕｃｔ ｏｆ ｗａｌｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｓ ｉｔｓ
ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｌｉｇｈｔ ｑｕａｌｉｔｙ，ｇｏｏｄ ｈｅａｔ ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ｇｏｏｄ ｈｅａｔ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ，ｇｏｏｄ
８％。ｔｈｅ ｄｒｙ
ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｈａｓ ７０％ｒｅｍａｉｎｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｗｅｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｈａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ５０％ｂｙ ｍｉｘｉｎｇ ｔｈｅ Ｐａｒａｆｆｉｎ
ｄｏｗｎ ｌａｔｅｘ，ｗａｔｅｒ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｇｅｎＫ Ｂｏｒａｘ ａｎｄ ＰＶＡ．Ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｆａｌｌｓ
ｇｙｐｓｕｍ’Ｓ Ｅｍｕｌｓｉｆｙ ｔｈｅ Ｐａｒａｆｆｉｎ ａｎｄ Ｐａｒａｆｆｉｎ ｌａｔｅｘ ｍａｋｅｓ ｂｕｉｌｄｉｎｇ
ｗａｔｅｒ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｆａｌｌ
ｄｏｗｎ １０％ｗｈｅｎ ｉｔ ｉｓ ｆｉｌｌｅｄ ｉｎｔｏ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｇｙｐｓｕｍ．Ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＸＲＤ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ
分类号：ＴＢ３３３ 密级：
单位代码：１０４２７ 学 号：２００４０４０３９
酶趣披淳’
硕士学位论文
化学外加剂对建筑石膏耐水性能的影响
研究生姓名
丝全高
导师姓名
学科、专业
盐盘堑垄墨垡堂
申请学位级别 塑± 答辩时间
学位授予单位
盗由盘鲎
学位授予单位代码——１０４２７至查２００７年来自月８日济南大学硕士学位论文
Ａ１ａｕｍ．
Ｓｏｄｉｕｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ｏｆ
Ｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔａｓｉｌｉｃａｔｅ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＳＥＭ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ．Ｇｅｔ
ｔｈａｔ ｉｔ ｉｎｆｉｌｔｒａｔｅｓ ｔｈｅ ｐｏｒｔ ｏｆｐｏｒｅｓ ａｎｄ ｃｈａｎｇｅｓ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｎｅｒｇｙ ｉｎ ａ ｇｉｖｅｎ ｓｉｚｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ，
５％．ａｎｄ ｔｈｅ
ｄｒｙ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ １０２％ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｗｅｔ ｃｒｅａｓｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ４０％ｂｙ
ｍｉｘｉｎｇ ｔｈｅ Ｐａｒａｆｆｉｎ ｌａｔｅｘ，ｗａｔｅｒ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｇｅｎｔ，ｇａｓ ｌｅａｄｉｎｇ ａｇｅｎｔ，ｒｅｔａｒｄｉｎｇ ａｇｅｎｔ ａｎｄ
利用扫描电镜等测试手段对甲基硅酸钠改善建筑石膏耐水性能的机理做了分析 和讨论，得出，甲基硅酸钠是以浸润石膏体孔隙端口，在一定长度范围内改变石膏体 的表面能来降低石膏体的吸水率的，虽然也损害石膏体的强度，但它能够保持石膏体 具有良好的透气性能。利用扫描电镜以及Ｘ射线衍射分析，研究了硅溶胶对建筑石 膏性能的影响，得出，硅溶胶是二氧化硅胶体粒子在水中均匀扩散形成的胶体溶液， 它和石膏溶出的Ｃａ２．结合，形成水化硅酸钙凝胶，改变了二水石膏的结构特征，使石 膏晶体增大，结晶结构接触点减少，从而提高了耐水强度。此外，利用甲基硅酸钠、 甲基纤维素、硅溶胶的复配，使石膏体吸水率降低了６．５％，同时其绝干抗折强度提 高了４８．Ｏ％，绝干抗压强度提高了２５．Ｏ％，湿抗折强度提高了３．８％，湿抗压强度提高
Ｉｎｆｒａｒｅｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎ ｉｓ ｔｈａｔ ｆｉｒｓｔｌｙ ｔｈｅ Ｓｉｌａｎｅ ｌａｔｅｘ ａｂｓｏｒｂｓ ｔｈｅ ｇｙｐｓｕｍ
本论文所添加的三种外加剂的作用机理各不相同，在防水方面存在着各自的优缺 点，针对它们各自的性能特点，本文对这三种外加剂的利弊作了分析，作者认为，硅 烷乳液是一种很有发展潜力的防水剂。
关键词：建筑石膏；耐水性能；吸水率；软化系数；石蜡乳液：甲基硅酸钠；硅烷
乳液
ＩＩ
济南大学硕士学位论文
Ａ ＢＳＴＲＡＣＴ
０．２—０．３ ｌｉｍｉｔ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．
Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｔｈｅｏｒｉｅｓ ｏｆ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｇｙｐｓｕｍ’ｓ ｗａｔｅｒ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ，ａｎｄ ｃｏｎｃｌｕｄｅｓ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｔｓ ａｄｏｐｔ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｔｈｅ Ｐａｒａｆｌ＇ｍ ｌａｔｅｘ，Ｓｏｄｉｕｍ Ｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔａｓｉｌｉｃａｔｅ ａｎｄ Ｓｉｌａｎｅ ｌａｔｅｘ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ
２５．Ｏ％．ｗｅｔ ｃｒｅａｓｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ３．８％ａｎｄ ｗｅｔ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ
Ｓｏｄｉｕｍ ３６．５％ｂｙ ｍｉｘｉｎｇ
Ｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔａｓｉｌｉｃａｔｅ，Ｍｅｔｈｙｌ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｎｄ Ｓｉｌｉｃａ Ｓｏｌ Ｓｌｕｒｒｙ．
ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｄｉｓｐｅｒｓｉｎｇ ｉｎ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｆｏｒｍｉｎｇ ｃｏｌｌｏｉｄ ｌｉｑｕｏｒ，ａｎｄ ｉｔ ａｃｔｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｄ＋ａｎｄ ｇｅｎｅｒａｔｅｓ ｃａｌｃｉｕｍ ｓｉｌｉｃａｔｅｊｅｌｌ ｗｈｉｃｈ ｃｈａｎｇｅｓ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ａｎｄ ｇｙｐｓｕｍ’ｓ ｃｒｙｓｔａｌｓ
ＩＩＩ
化学外加剂对建筑石膏耐水性能的影响
ｗａｌｌ ｕｐ ｔｈｅ ｔｉｎｙ ｐｏｒｅｓ，ｉｔ ｋｅｅｐｓ ｔｈｅ ｇｏｏｄ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｂｒｅａｔｈｅ ｆｒｅｅｌｙ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｓｉｌｉｃａ Ｓｏｌ Ｓｌｕｒｒｙ ｔｏ ｔｈｅ ｇｙｐｓｕｍ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＳＥＭ ａｎｄ ＸＲＤ，ｇｅｔ ｔｈａｔ ｉｔ ｉｓ ｔｈｅ ｓｉｌｉｃｏｎ ｃｏｌｌｏｉｄ
ａｎｄ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｍａｔｅｒ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅ ｔｏ ｂｅ ｌｉｑｕｉｄ’Ｓ ｄｒｏｐ，ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ ｉｔ ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｓ
ｔｈｅ ｉｍｍｅｒｇｉｎｇ ｏｆｗａｔｅｒ ａｎｄ ｏｂｔａｉｎｓ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ．Ｂｅｃａｕｓｅ ｔｈｉｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄｏｅｓｎ’ｔ