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石膏材料具有节能环保、安全舒适等优良的建筑性能,是一种优质的墙体材料,但石膏材料不耐水的缺陷严重制约了其在建筑墙体领域的应用和发展,尤其是建筑外墙及承重墙领域。论文主要针对石膏不耐水的缺陷,以建筑石膏粉为主要原材料,水泥、生石灰、粉煤灰等无机改性剂为辅助材料的方式,利用无机改性剂对石膏进行无机改性处理,制备耐水型石膏基材料;同时在大量试验和理论分析的基础上,自发研制了石膏耐水外加剂,同时研究及探讨了其掺入石膏后对材料性能的影响,得到以下结论:(1)石膏与水泥混合水化会生成水化硅酸钙胶凝和钙矾石等难溶于水的成分,根据此原理,采用复合硅酸盐水泥和铝酸盐水泥两种无机改性剂分别单掺的方式对石膏进行无机改性。结果表明:单掺复合硅酸盐水泥和铝酸盐水泥均可对石膏耐水性能和力学性能起到增强作用,而且复合硅酸盐水泥对石膏的改性效果优于铝酸盐水泥对石膏的改性效果。当复合硅酸盐水泥掺量为20%时,石膏干燥状态下的抗压强度为22.82MPa,提高18.85%,干燥状态下的抗折强度为6.95MPa,提高14.12%,吸水饱和状态下的抗压强度为10.73MPa,提高46.79%,吸水饱和状态下的抗折强度为4.22MPa,提高31.06%,抗压软化系数为0.47,提高23.68%,抗折软化系数为0.61,提高15.09%;5%掺量的铝酸盐水泥可以使石膏干燥状态下的抗压强度提高8.03%、吸水饱和状态下的抗压强度提高12.11%、吸水饱和状态下的强度提高4.10%、抗压软化系数提高2.7%、抗折软化系数提高11.90%。(2)利用铝酸盐水泥与硅酸盐水泥混合遇水后迅速凝结的原理,制备复合无机改性剂,达到与石膏凝结时间相匹配的目的,减小石膏在初凝之后,水泥水化对晶-胶复合结构的破坏。结果表明:复合无机改性剂相比于复合硅酸盐水泥单掺对石膏耐水性能的改善效果更为明显。15%掺量的复合无机改性剂可以使石膏的吸水率降低1.38%,干燥状态下的抗压强度提高9.26%,吸水饱和状态下的抗压强度提高42.95%,吸水饱和状态下的抗折强度提高18.77%,抗压软化系数提高31.51%,抗折软化系数提高56.10%。(3)在石膏中掺入30%的粉煤灰,并采用生石灰作为粉煤灰的早期活性激发剂,激发粉煤灰的早期活性达到提高石膏耐水性能的目的。结果表明:生石灰作为粉煤灰碱性激发剂是改善粉煤灰-石膏基材料耐水性能的有效途径。24%掺量的生石灰可以使石膏材料的吸水率降低15.84%,干燥状态下的抗压强度增加21.78%,吸水饱和状态下的抗压强度增加34.32%,干燥状态下的抗折强度增加12.37%,抗压软化系数增加10.50%,抗折软化系数增加62.36%。(4)基于无机改性剂单掺、复合无机改性剂及粉煤灰活性激发的研究结论,运用试验调试的方式,将多种无机改性剂按一定比例的组分配制一种便捷、实用的石膏耐水外加剂,并研究该外加剂对石膏的改性效果。结果表明:外加剂可以大幅度提高石膏的耐水性能,当外加剂的掺量为30%时,石膏的干燥状态下的抗压强度、吸水饱和状态下的抗压强度、吸水饱和状态下的抗折强度、抗压软化系数和抗折软化系数分别提高了23.44%、115.23%、14.00%、73.00%和300.00%,吸水率降低了16.12%。(5)通过对不同改性剂的改性效果进行对比分析,确定外加剂为最优改性剂,其最优掺量为30%。将其应用于石膏墙体材料,验证其对石膏墙体材料的改性效果,发现:经过外加剂改性后的石膏空心条板和石膏砌块的软化系数得到了极大的提升,分别为0.65和1.23,达到了现行标准要求,其他指标满足国家及行业现行标准,说明采用外加剂对石膏进行改性的途径极具可行性及实用性。