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0.2-0.3,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. 对液体石蜡进行乳化,并将石蜡乳液掺入到石膏浆体中,使石膏体的吸水率降低了10﹪,通过扫描电镜分析以及界面化学理论得出,石蜡乳液是以包裹石膏体颗粒、改变接触角、填充石膏孔隙来降低石膏体的吸水率的,同时由于石蜡乳液阻碍了二水石膏晶体的发育,从而降低了石膏体的强度.此外,利用石蜡乳液、减水剂、硼砂、聚乙烯醇的复配以及石蜡乳液、减水剂、引气剂、缓凝剂、明矾的复配对建筑石膏的耐水性能进行改善,前者使石膏的软化系数从0.362提高到了0.835,而且72h吸水率降低了约8﹪,干强度保留率接近70﹪,湿强度也有较大幅度提高,提高了50﹪;后者使石膏体吸水率降低5﹪,并且其绝干抗压强度提高了102﹪,绝干抗折强度提高了40﹪. 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Ca<'2+>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48.0﹪,绝干抗压强度提高了25.0﹪,湿抗折强度提高了3.8﹪,湿抗压强度提高了 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. 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.