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石膏制品的增强与耐久;一、用无机材料提高石膏建筑材料的强度;(2)复掺普硅水泥对建筑石膏性能的影响
建筑石膏与42.5普硅水泥复掺试验,
;
通过上述试验数据可以看出:
(一),随着建筑石膏掺量的减少,普硅水泥掺量的增加,其标准稠度呈现不断增大的规律。
(二),随着建筑石膏掺量的减少,普硅水泥掺量的增加,其初终凝时间均出现不同程度的减小。这是因为普硅水泥有加快水化的作用。
(三),在建筑石膏与普硅水泥的复合胶凝材料中,普硅水泥掺量为0~6%时,其干抗折、抗压强度逐渐增大,其后不断减小。
(四),随着普硅水泥掺量的不断增大,其24h浸水后抗折、抗压强度不断增大,表明耐水性不断增强。因此,在建筑石膏中掺入普硅水泥可以有效改善其耐水性能。
;2.用复掺无机活性材料来提高石膏制品的强度
石膏复合胶凝材料主要是在石膏材料内加入某些活性掺合料,以改变石膏的部分性能,使之更好地发挥作用,适应不同条件、不同环境、不同用途的需要。
水硬性掺合料与石膏的适应性依赖于选择的活性掺合料的成分。掺入活性材料后的石膏制品,其力学性能都会有所增强,用活性材料对石膏制品进行改性是简单易行,成本低的办法。掺入等量的活性材料后:提高石膏制品的耐水性能较好的为高炉矿渣和水泥复合制品。而对于其力学性能的改进相差不大,都有着积极的促进作用。
;无机活性掺和料的种类与作用
无机活性掺和料分天然的、人工的和工业废料三种。天然掺和料如火山灰、凝灰岩、硅藻土等;人工掺和料如煅烧页岩、天然沸石粉和煅烧黏土等;工业废料掺和料如粉煤灰、高炉矿渣和硅灰等。其中,工业废料掺和料是最常用和技术经济效益最好的掺和料。
无机活性掺和料能够起到改善性能的重要作用。例如在建筑材料中,矿粉与聚合物具有协同作用。在浆体中产生减水、分散、增塑、填充和均化作用,二者的复合使材料的微观结构更加均匀和致密,而降低材料泌水的功能则改善了材料内部的孔结构。同时,超细矿物粉体可以填充材料内部的缺陷和孔隙,使聚合物能够充分用于包裹材料颗粒表面,聚合物更容易连结成网络,导致材料的抗折强度提高。
石膏矿渣水泥就是石膏与活性掺和料的典型范例.;二、用纤维增强石膏建材的性能;2,对纤维增强材料的技术要求
增强石膏基材用的纤维原则上应尽可能满足下列几点要求:
(一),要有高抗拉强度。与石膏基材的抗拉强度相比要高1.5个数量级;
(二),要有高变形能力。与石膏基材的极限延伸率相比要高1个数量级,纤维的极限延伸率愈大,则愈有利于纤维增强石膏复合材料韧性的增高。
(三),要与石膏基材有很好的化学相容性;
(四),当使用短纤维时,纤维与石膏基材的界面黏结强度一般不应低于1MPa;
(五),要选择适宜的长径比。当使用短纤维时,纤维的长度与直径的比值(简称“长径比”),对石膏基材有明显的增强效应;
(六),对人体无害;
(七),价格较适中。
;三、用加压成型技术提高石膏硬化体强度;1,加压成型和浇注成型用水量对强度的影响。
建筑石膏能拌合的最小用水量在0.4%~0.3%时不能成为浆状,而是湿粉状态。因此,用水量在0.4%以下时不能浇注成型,而是塑性成型。加压成型体积变化率为27.3%:用水量在30%时压力是2吨以上,浇注成型用水量对强度影响非常大,天然石膏制品在70%用水量时,干抗压强度为13MPa,随水膏比变小,强度增加,到30%用水量时,抗压强度提高1倍,仅通过降低用水量的方法,石膏制品干抗压强度可达25MPa以上,在同一用水量时,用加压成型的方法比浇注成型的石膏制品强度也大得多,当用水量为30%,在压制成型的建筑石膏制品的抗压强度可达30MPa以上。抗压强度之所以提高,是因为加压排除了料浆中汽泡,石膏水化用的水分多余部分被挤掉,其实质是降低了水膏比,试体变得密实,从而得到了高强度的硬化体。
;2,在压制成型材料中改变颗粒分布提高石膏硬化体强度。
粒度分布指各种大小颗粒所占的百分比。从生产实践中可知,很细或很粗的粉体,在一定压力下被压紧成型的能力较差,表现为在相同压力下坯体的密度和强度相差很大。此外,细粉加压成型时,颗粒中分布着的大量空气会沿着与加压方向垂直的平面逸出,产生层裂。而含有不同粒度的粉体成型后密度和强度均高。这可由粉体的堆积性质来说明。适合的颗粒阶配是提高石膏硬化体强度必须注意的方法之一。;3,压制成型时用复合添加剂增强石膏强度
在压制成型的粉末中,往往加入一定种类和数量的添加物,促使成型过程顺利进行,提高坯料的密度和强度,为了石膏制品得到减少密度分布不均的现象,所以使用的添加物要有以下三个主要作用:
①,减少粉体颗粒间及粉体与模壁之间的摩擦,这种添加物又称润滑剂;
②,增加粉体颗粒之间的黏结作用,这类添加物又称黏合剂;
③,促进粉体颗粒吸附、湿润或变形,通常采用表面
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