粉末有机硅Powder_G对建筑石膏性能的影响及微观结构探讨.pdf

新癯 建蟓 柑 中 国 科 技 核 心 期 刊 粉末有机硅 P o w d e r G 对建筑石膏性能的 影响及微观结构探讨 王东 广东龙湖科技 股份有 限公 司绵阳技术 中心 ， 四川 绵阳6 2 1 0 1 0 摘要试验了粉末有机硅 P o w d e r G对建筑石膏的绝干密度、吸水率、抗折抗压强度、软化系数等性能的影响。粉末有机硅 P o w d e r G可以改善石膏硬化过程中石膏晶体的结晶度， 从而提高石膏强度； 能够增大水对硬化石膏表面张力的接触角， 降低石膏的 吸水率， 提 高石 膏的软化系数 ， 改善石膏的耐水性。并通过微观分析解释 了其作用原理 。 关键词 粉末有机硅； P o w d e r G ； 建筑石膏； 防水 中图分类号 T U 5 7 2 文献标识 A 文章编号 1 0 0 1 7 0 2 X 2 0 1 4 0 7 0 0 6 9 0 3 T o i n v e s t i g a t e t h e e ffe c t o f p o wd e r s i l i c o n Po wd e r G o n mi c r o s t r u c t u r e a n d p r o p e r t i e s o f b u i l d i n g g y p s u m WANG Do n g Gua n g d o n g L o n g h u S c i ．＆ T e c h ．Co mp a n y L i mi t e d Mi a n y a n g Te c h n i c a l Ce n t e r ， Mi a n y a n g 6 2 1 01 0， S i c h u a n， Ch i n a O 前言 ． 石膏胶凝材料具有凝结硬化快、 硬化时体积微膨胀、 硬化 后孔隙率 较大， 表观 密度低、 防火 性能良 好和具有 一定的 调温、 调湿功能等优良 性能， 因此广泛应用于建材行业。 但由于石膏 硬化时具有较强的吸湿性和吸水性， 在潮湿环境中， 晶体间的 粘结力减弱， 导致强度降低。 处于水中的石膏晶体还因为溶解 而引起破坏， 在流动的水中破坏更快。若石膏吸水后受冻， 则 孔隙中的水 分结 冰， 产生 体积膨胀， 也 会使 硬化后的 石膏晶体 破坏。因此， 石膏的耐水性和抗冻性较差， 这一缺点严重制约 了 石膏的应 用范围。 有实 验证明， 有机 硅憎水剂可以 有效地降 低石膏的吸水率， 提高石膏的 耐水性。 但有 机硅憎水剂通常为 液体， 只能在石膏制品制 作过程中 和水同 时 掺入， 或在石膏制 品成型 后， 在制品表面 进行防 护。 而目 前石膏类干粉砂浆已 经 兴起， 液体的有机硅憎水剂根本不能在干粉砂浆中应用， 因此 寻找一款能够用于石膏基干粉砂浆，提高其耐水性能的添加 剂就显得尤为重要。 1 试验原材料及方法 1 ． 1 原材料 石膏 重庆壁山县石膏建材有限公司生产的普通建筑石 收稿 日期 2 0 1 3 1 2 1 6 作者简介 王东， 男， 1 9 8 6 年生， 四川西充人， 工程师。 地址 四川省绵 阳市西南科技大学西 1 楼 l 区3 0 4 室， E - m a i l w a n g d l o n g h u ． b i z 。 膏， 其化学成分和基本 物理性能 见表1 、 表2 。 表 1 壁山石膏的化学成分 ％ 一 一 一 一 粉末有机硅 P o w d e r G ， 德国Wa c k e r 公司生产， 外观呈 白色粉末状。 1 ． 2 试验方法 强度的测试方法 参照G B ／ T 1 7 6 6 9 ． 3 1 9 9 9 建筑石膏力 学性能测定方法 进行。 成型4 0 m m x 4 0 m m x l 6 0 m m的 石膏 试件， 将成型好的试件按规定养护， 然后进行强度试验。养护 方式如表3 所示。 表 3 建筑石膏强度试验及其养护方式 项目 养护方式 z h 强 度 貉 绝 干 强 度 妻 浸 水 强 度 美 蓄 鬟 留 命 鎏 N E V V B UI L Dl N0 N I AT E R I AL S 6 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 王东 粉末有机硅 P o w d e r G对建筑石膏性能的影响及微观结构探讨 软化系数的计算方法 浸水抗压强度和绝干抗压强度的 比值。 吸水率的测 试方法 将养护好的 绝干试件称量 G ， 然后 浸入温度为2 0 3 ℃的水中， 水面高于试件上表面2 5 m m ， 试件相互不紧贴， 也不与水槽底部紧贴， 浸水2 h 后取出， 用 湿毛巾吸去试件表面的水， 称量 G 2 ， 按公式 G 一 G ／ G 计算 试件的吸水率， 精确到0 ．0 1 ％。 2 试验结果与分析 2 ． 1 粉末有机硅 P o w d e r G对石膏粉加水搅拌后 在容器中状态的影响 试验观察了未掺P o w d e r G和 P o w d e r G掺量为 O ． 8 ％的 石膏粉加水搅拌后在容器中的状态。未掺P o w d e r G的石膏粉 加水搅 拌后的 浆体表面 无任何 飘浮物； 而掺P o w d e r G的 石膏 粉的 浆体 表面漂 浮着一 些未被 润湿的石膏 粉 料， 用嘴吹 这些漂 浮的 粉 料时， 这些粉 料可以 在浆体 表面随 意滚动。这 说明 粉末 有机硅 可赋于 石膏 粉一 定的 憎 水性， 使 粉料的 被 润湿性 下降 。 2 ． 2 粉末有机硅 P o w d e r G对石膏绝干密度的影响 测试了P o w d e r G在0 ． 2 ％、 0 ． 4 ％、 0 ． 6 ％和0 ． 8 ％ 共4 个掺 量下， 对建筑石膏绝干密度的影响， 结果见图1 。 图 1 P o w d e r G掺量对石膏绝干密度的影响 由图1 可以看出， P o w d e r G在掺量为0 ． 2 ％ 0 ． 8 ％时， 石 膏的绝干密度几乎没有变化，这说明P o w d e r G对石膏的绝 干密度的影响极小。 2 ．3 粉末有机硅 P o w d e r G对石膏强度的影响 试验了P o w d e r G 在0 ．2 ％、 0 ．4 ％、 0 ．6 ％ 和0 ．8 ％ 共4 个掺 量下， 对建筑石膏2 h 抗折、 抗压强度， 绝干抗折、 抗压强度和 浸水2 h 抗折、 抗压强度的影响， 结果分别见图2 、 图3 。 由 图2 、 图3 可以 看出 1 在试验掺量范围内， 加入P o w d e r G 后， 石膏的2 h 抗 折、 抗压强度， 绝干抗折、 抗压强度和浸水2 h 抗折、 抗压强度 均呈增长趋势， 且P o w d e r G 掺量越大， 强度增长的越多， 掺 量为0 ．8 ％ 时的强度最高。 这说N P o w d e r G可以 提高石膏的 强度。 同 时结合图3 中的 密度变化曲 线可以 得出， 石膏强度的 7 0 新型建筑材料 2 0 1 4 ． 7 图2 P o w d e r G掺量对石膏抗折强度的影响 图 3 P o w d e r G掺量对石膏抗压 强度 的影响 增长并不是由密度增大引起的。这说明P o w d e r G是通过其 它方式提高石膏强度的。 ． 2 在不同的 养护条件下， 石膏强度的 增长趋势并不一 致。由石膏2 h的抗折、 抗压强度变化曲线可以看出， 该曲线 几乎呈直线， 说明石膏的2 h 抗折、 抗压强度与P o w d e r G的 掺量呈等比 增长趋势。 P o w d e r G 掺量为 0 ．2 ％ 0 ．4 ％ 时， 石膏 绝 干强度增长最快， 然后逐渐缓慢； 当掺量为0 ．6 ％～ 0 ． 8 ％时， 石 膏 绝干强度增长极少。 石膏的 浸水2 h 抗 折、 抗压强度 变化曲 线则呈抛物线型，石膏的浸水强度随着P o w d e r G掺量的 增 加， 增长速度逐 渐加快。 2 ．4 粉末有机硅 P o w d e r G对石膏吸水率的影响 图4为P o w d e r G掺量分别为0 ． 2 ％、 0 ．4 ％、 0 ． 6 ％和 0 ． 8 ％ 时， 石膏的吸水率 变化曲 线。 图4 P o w d e r G掺量对石膏吸水率的影响 由图4 可以看出， 掺入P o w d e r G后， 硬化石膏的吸水率 均呈降低趋势。且P o w d e r G掺量越多， 吸水率下降越快。当 4 2 O 8 6 4 2 O ∞ 垒＼ 黑逍 弘 船 驼 札 ∞ 凹 船 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m