耐水型石膏复合胶凝材料研究

第一章绪论 (1)

1.1研究背景 (1)

1.2石膏材料国内外研究现状 (2)

1.2.1表面涂覆或者浸渍的方法 (2)

1.2.2掺加无机矿物掺合料的方法 (3)

1.2.3掺加有机物的方法 (4)

1.3研究目标 (5)

1.4研究内容 (6)

1.5技术路线图 (7)

第二章试验原材料、设备及方法 (8)

2.1原材料及其性质 (8)

2.1.1建筑石膏 (8)

2.1.2氯化钡 (9)

2.1.3水玻璃 (9)

2.1.4PV A (9)

2.1.5EVA (10)

2.1.6甲基硅醇钠 (10)

2.1.7ZKY防水添加剂 (10)

2.1.8铝酸盐水泥 (10)

2.1.9水 (11)

2.2试验仪器与设备 (11)

2.3试验方法 (12)

2.3.1试件制备 (12)

2.3.2抗折强度测定 (12)

2.3.3抗压强度测定 (12)

2.3.4吸水率测定 (12)

2.3.5体积稳定性测定 (13)

2.3.6软化系数测定 (13)

第三章改性剂种类对石膏制品吸水率的影响研究 (14)

3.1概述 (14)

3.2PV A对吸水率的影响 (14)

3.2.1试验配合比 (14)

3.2.2试验结果及分析 (14)

3.3EVA对吸水率的影响 (15)

3.3.1试验配合比 (15)

3.3.2试验结果及分析 (15)

3.4氯化钡对吸水率的影响 (16)

3.4.1试验配合比 (16)

3.4.2试验结果及分析 (16)

3.5水玻璃对吸水率的影响 (17)

3.5.1试验配合比 (17)

3.5.2试验结果及分析 (18)

3.6甲基硅醇钠对吸水率的影响 (19)

3.6.1试验配合比 (19)

3.6.2试验结果及分析 (19)

3.7ZKY防水添加剂对吸水率的影响 (20)

3.7.1试验配合比 (20)

3.7.2试验结果及分析 (20)

3.8本章小结 (21)

第四章聚乙烯醇（PVA）改性石膏复合胶凝材料试验研究 (23)

4.1概述 (23)

4.2聚乙烯醇溶液制备 (23)

4.3试验配合比 (23)

4.4试验结果及分析 (24)

4.4.1PV A对强度的影响试验结果及分析 (24)

4.4.2PV A对体积稳定性影响试验结果及分析 (25)

4.4.3PV A对软化系数影响试验结果及分析 (26)

4.5机理探讨 (26)

4.6本章小结 (26)

第五章氯化钡改性石膏复合胶凝材料试验研究 (28)

5.1概述 (28)

5.2试验配合比 (28)

5.3试验结果及分析 (29)

5.3.1氯化钡对强度的影响试验结果及分析 (29)

5.3.2氯化钡对体积稳定性影响试验结果及分析 (30)

5.3.3氯化钡对软化系数影响试验结果及分析 (31)

5.4机理探讨 (31)

5.5本章小结 (31)

第六章甲基硅醇钠改性石膏复合胶凝材料试验研究 (33)

6.1概述 (33)

6.2试验配合比 (33)

6.3试验结果及分析 (34)

6.3.1甲基硅醇钠对强度的影响试验结果及分析 (34)

6.3.2甲基硅醇钠对体积稳定性影响试验结果及分析 (35)

6.3.3甲基硅醇钠对软化系数影响试验结果及分析 (35)

6.4机理探讨 (36)

6.5本章小结 (36)

第七章氯化钡和铝酸盐水泥复掺改性石膏复合胶凝材料正交试验研究 (37)

7.1概述 (37)

7.2正交试验设计 (37)

7.3正交试验配合比 (38)

7.4正交试验数据及结果分析 (38)

7.4.1氯化钡和铝酸盐水泥复掺对1d抗折抗压强度的影响 (38)

7.4.2氯化钡和铝酸盐水泥复掺对28d干抗折抗压强度的影响 (40)

7.4.3氯化钡和铝酸盐水泥复掺对28d湿抗折抗压强度的影响 (42)

7.4.4氯化钡和铝酸盐水泥复掺对体积稳定性的影响 (44)

7.4.5氯化钡和铝酸盐水泥复掺对48h吸水率的影响 (45)

7.4.6氯化钡和铝酸盐水泥复掺对软化系数的影响 (47)

7.5机理探讨 (49)

7.6本章小结 (49)

第八章氯化钡和PVA复掺改性石膏复合胶凝材料正交试验研究 (50)

8.1概述 (50)

8.2氯化钡和聚乙烯醇复合胶液制备 (50)

8.3正交试验设计 (50)

8.4正交试验配合比 (51)

8.5正交试验数据及结果分析 (51)

8.5.1氯化钡和PV A复掺对1d抗折抗压强度的影响 (51)

8.5.2氯化钡和PV A复掺对28d干抗折抗压强度的影响 (53)

8.5.3氯化钡和PV A复掺对28d湿抗折抗压强度的影响 (55)

8.5.4氯化钡和PV A复掺对体积稳定性的影响 (57)

8.5.5氯化钡和PV A复掺对48h吸水率的影响 (58)

8.5.6氯化钡和PV A复掺对软化系数的影响 (60)

8.5机理探讨 (62)

8.6本章小结 (62)

第九章石膏基复合胶凝材料微观机理探讨 (63)

9.1XRD分析 (63)

9.2SEM分析 (64)

9.3本章小结 (67)

结论与展望 (68)

10.1结论 (68)

10.2展望 (69)

参考文献 (70)

攻读学位期间取得的研究成果 (73)

致谢 (74)

第一章绪论

1.1研究背景

本文是在新疆生产建设兵团工业科技计划项目《耐水型新型石膏建筑墙体材料研究》支撑下完成。

随着社会的发展，建筑业在我国国民经济中的地位越来越重要，而建筑材料是建筑业的基础。从现阶段我国的建筑业市场来看，水泥作为无机胶凝材料依然是使用最多的建筑材料。虽然水泥有它自身的许多优点，但是在水泥生产中消耗大量资源和能源的同时，也引起了很多环境问题。面对日益严峻的资源、能源和环境问题，人们越来越多的关注绿色环保建筑材料。本课题研究的耐水型石膏复合胶凝材料就是绿色环保建筑材料，其应用前景非常好。

石膏作为古老的建筑材料，具有悠久的使用与发展历史[1]。石膏作为胶凝材料使用，具有非常优良的性能：（1）生产能耗低，仅为水泥的1/4，且生产中仅放出水蒸气；（2）凝结硬化快，制品生产周期短；（3）硬化时体积膨胀；（4）硬化后孔隙率大、表观密度低；（5）具有一定的调温、调湿作用；（6）耐火、隔声隔热；（7）对人体亲和。其可用于水泥调凝剂、石膏建材制品生产、陶瓷模具制造、精密铸造造型、工艺美术雕塑、医疗卫生用品等[1]。

作为石膏资源第一大国，我国天然石膏储量达600亿吨以上，而且，工业生产脱硫石膏和磷石膏作为副产物其排放量越来越多。但我国石膏的资源利用率并不高，与西方发达国家相比，我国石膏在建筑材料方面的应用尚处于较低水平。西方发达国家上世纪80年代以来已经形成较完整的石膏建筑材料体系，如美国可以年产25亿m2的纸面石膏板，英国、德国、法国普遍采用粉刷石膏作为内部墙体材料，其市场份额超过了50%，日本虽没有天然石膏资源，其石膏产品的消费量远远超于我国，仅石膏板就有7~8亿

m2。石膏作为胶凝材料制作建筑材料，其年产量相当低，仅约为水泥的1%，而西方发达国家约为10%~25%。我国人均石膏制品消费量仅为发达国家的5%~10%，印度等发展中国家的人均石膏消费量也高于我国。因此，这些与我国天然石膏资源第一大国的地位严重不符。

近年来，我国传统建材，尤其是墙体建筑材料的结构调整和建筑节能的兴起，以及可持续发展战略的实施，为石膏基建筑材料的发展注入了新的活力，带来前所未有的发