为什么石膏的耐水性差,它的硬化产物是硫酸钙应该溶解度小啊,很困惑?

Question

为什么石膏的耐水性差,它的硬化产物是硫酸钙应该溶解度小啊,很困惑?

Answer 1

目前,建筑上使用的石膏制品有一个共同的弱点就是其耐水性(抗水性)差.例如,石膏制品在干燥状况时,其抗压强度为6．0—l0.0MPa,而当它处于饱和状态时,其强度损失可达70％,甚至更大.
关于石膏硬化浆体抗水性差的原因,有几种说法.如所熟知,半水石膏的水化产物与其他水硬性胶凝材料的水化物相比,具有大得多的溶解度.如二水石膏的溶解度为6X10-3mol／L；而水化硅酸钙(托贝莫来石)的溶解度为1.8X10-4mal／L、因此人们认为石膏抗水性差是与溶解度大有一定关系.前已述及,石膏硬化浆体中结晶接触点具有更大的溶解度,因此抗水性差与其结晶接触点的性质与数景也有很大关系.
另外,多孔体的抗水性也与其在水介质作用下强度的吸附降低效应有关,在固体材料内部,都存在一个微细裂缝网,因而相应地存在一个庞大的内比表面积,如果材料的孔隙为液体所饱和,则液体以吸附膜的形式渗入微裂缝的空间,并产生双向压力.这时,还伴随着固体内表面积的表面能降低,其降低值为；
△ σ=σ3.0-σ3.2
式中σ3.0——真空“o”和固相“3”之间的表面能,
σ3.2——介质吸附层“2”与固相“3”之间的表面能.
上述双向应力的大小随△σ的增大而增大,当微裂缝的宽度等于吸附剂双分子层的厚度时,吸附薄膜的移动就终止.上述的双向应力在材料内部产生拉应力,导致材料强度的降低.
材料的抗水性常用软化系数Kp表征：
Kp=
式中fo—水饱和试件的强度：
f——干燥试件的强度.
石膏硬化浆体的软化系数为0.2一0.3,即石膏制品的耐水性是较差的.但是,如果在生产工艺上控制得好．可以使抗水性得到某种程度的改善和提高．主要措施是：保证石膏硬化浆体结晶结构的形成；在保证一定强度的前提下,减少接触点的数量；保证石膏硬化浆体有较高的密实度,即减小孔隙串和孔径的尺寸,以e及+减少结构裂脓等.但是要从根本上解决石膏的抗水性,就必须从根本上改变石膏硬化体的结构．例如,在石膏中加入一定数量的含有活性二氧化硅、三氧化二铝和氧化钙的外加剂．当加入石灰、矿渣或粉煤灰等材料时,这些外加剂与石膏一起在水化与硬化过程中形成具有水硬性的水化硅酸钙或水化硫铝酸钙等,这些水化产物的强度与稳定性均比二水石膏的结晶结构网大得多,因此能大大改善抗水性能.此外,还可以用沥青—石蜡悬浮液以及其他水溶性聚合物和合成树脂乳液对石膏制品进行改性,它一方面可以改进石膏硬化浆体的结构特征；另一方面也可以降低石膏的亲水性而提高其抗水性.
有时为了赋予石膏制品一定的防潮和防水特性,也可在其表面上徐 剧防水剂或者使用涂膜防水等.