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石膏是一种国家大力提倡使用的节能环保型材料,α-半水石膏较β-半水石膏具有更好的机械强度,因而有着更优良的应用前景,但其依然存在石膏胶凝建材耐水性差的通病。目前研究较多的是β-半水石膏,本文试验了几种常用石膏外加剂(有机防水剂、无机矿物、缓凝剂、减水剂和发泡剂)对α-半水石膏性能的影响,以期开发一种能显著提高α-半水石膏性能的外加剂配方,并用于轻质石膏保温板材料试验。主要工作及结果如下: 1)有机防水剂对α-半水石膏性能的影响 三乙醇胺(TEA)、聚乙烯醇(PVA)和液体石蜡(LP)掺加到α-半水石膏中胶凝材料中,TEA加速石膏晶体水化成核,孔隙率降低,PVA和LP对孔隙及表面进行包覆,形成憎水膜,阻断二水石膏过水通道,提高了石膏制品的强度和软化系数,降低了吸水率。正交结果表明TEA掺量为2.27‰、PVA掺量2.27‰、LP掺量为9.09‰时,制得石膏样品性能最佳。 2)无机矿物掺杂对α-半水石膏性能的影响 水泥、粉煤灰、矿渣粉三种矿物掺合料掺加到α-半水石膏胶凝材料中,含有的某些火山灰活性成份在石膏水化过程中生成Ca(OH)2、C-S-H等水化物胶体,与未反应的原料料一起填充在由二水石膏所构成骨架的缝隙中,提高制品的机械强度和耐水性能。正交试验表明矿渣粉掺量为4%、水泥为2%、粉煤灰为8%时,石膏制品的性能最佳。 3)缓凝剂对α-半水石膏性能的影响 常用缓凝剂对α-半水石膏浆体凝结性能的影响与β半水石膏浆体效果并不相同,试验表明对α-半水石膏浆体凝结时间延长且不发生明显收缩的有Na2CO3、乙酸锌及含氨基的三乙醇胺和乙二胺四乙酸(EDTA),选取碳酸钠和 EDTA复合,当碳酸钠掺量为0.2%、EDTA掺量为0.02%时,α-半水石膏浆体初凝时间为12 min,终凝时间为18 min,且制品强度提高,吸水率变化不大。 4)减水剂对α-半水石膏性能的影响 掺减水剂对α-半水石膏浆体具有缓凝作用,同等掺量下,聚羧酸高效减水剂(HC)体系的凝结时间最长,缓凝效果较适的为氨基磺酸盐减水剂(HSA)和三聚氰胺减水剂(AS)。HC对α-半水石膏水化体系流动度改善性能最好,在掺量小于0.2%时,AS效果最差,在掺量大于0.2%时,木质素磺酸钠(LS)效果最差。在同掺量情况下,HC减水剂对α-半水石膏减水效果远强于其他减水剂,AS和 HSA减水效果最差。减水剂与防水剂、缓凝剂同时使用时,石膏制品耐水性能得到很大提高增强。 5)钛白石膏制备的α-半水石膏发泡石膏的制备和防水研究 十二烷基磺酸钠(K12)、十二烷基苯磺酸钠(LAS)、木质素磺酸钠(LS)、明胶(GE)和自制复合发泡剂(ACE)五种发泡剂,对钛白石膏制备的α-半水石膏发泡效果最佳的是ACE发泡剂。CMC对发泡石膏性能起促进作用,在CMC掺量为0.6%时,发泡石膏性能最佳。在发泡剂乳液掺量在4%-6%时,发泡石膏的轻质保温板性能较为优越,强度、吸水率、软化系数也在可接受范围内。掺加复合外加剂,发泡石膏板性能得到提升。