有机硅防水剂对半水石膏性能影响及微观结构探讨

李英丁1，2，张铬1，徐迅2，
（1.汕头经济特区龙湖科技有限公司，广东汕头515041；2.西南科技大学-龙湖科技有限公司干混砂浆联合实验室，四川绵阳621010）

石膏的工业产品大规模应用在建筑业，石膏硬化后具有吸湿性和吸水性，在潮湿的环境中，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会因为溶解而引起破坏，提高石膏的耐水性是改善石膏性能、扩展石膏用途的重要途径。在建筑石膏中掺入一定量的水泥或其它活性CaO、Al2O3和SiO2 的材料，如粒化高炉矿渣、石灰、粉煤灰等，可不同程度地改善建筑石膏的耐水性。添加有机硅防水剂是改善石膏耐水性的重要手段。

1 半水石膏的测试与分析
半水石膏：β-半水石膏，陕西西安产。半水石膏的衍射数据与PDF 卡片41-0224 的对照可以看出，石膏的谱线与41-0224卡片上数据相符，说明其主要的晶体为半水石膏。SEM 照片显示半水石膏晶粒大小在较宽的范围，同时有异常大颗粒存在。有机硅防水剂：SILRES BS 94，含氢硅烷，有效物含量100%，德国瓦克化学公司。参照GB/T 17669—1999 及QB 1639—92 测试掺SILRESBS 94 的半水石膏抗折、抗压强度及2 h 吸水率。拌和水用量为使得石膏扩散直径达到（180±5）mm 时的需水量，抗折、抗压强度试样尺寸为40 mm×40 mm×160 mm，测试了有机硅防水剂掺量分别为石膏质量0.05%、0.10%、0.20%、0.30%时石膏的吸水率及抗折、抗压强度，试验结果见表1。

由表1 可以看出，有机硅防水剂可显著降低石膏的吸水率，同时对石膏的强度影响很小；有机硅掺入使半水石膏的初凝时间稍有延长（掺量0.3%时延长约1 min），但对终凝时间基本没有影响。

2 微观结构分析
2.1 XRD 分析
称取等量的2 份半水石膏及标准稠度用水量的蒸馏水，其中1 份掺入石膏质量0.3%的有机硅防水剂，搅拌30 s，水化一定时间后，立即放入无水乙醇溶液中浸泡30 min 后过滤，放入45 ℃烘箱内烘干，在玛瑙研磨钵中研磨成粉末。用D/Max2 Ⅲ型X 射线衍射仪分别对半水石膏和掺有机硅防水剂的半水石膏10、30、120 min 的水化产物进行分析，测试条件：35 kV，60 mA，扫描速度8 °/min，步宽0.02 °，测试结果见图1。