2.3 有機(jī)硅BS94 摻量對石膏強(qiáng)度及軟化系數(shù)的影響
試驗(yàn)使用標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量，分別摻入0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%共5 組摻量的有機(jī)硅BS94 后石膏的強(qiáng)度和軟化系數(shù)變化分別見圖3、圖4。
從圖3 可見，摻入BS94 后，石膏的抗折強(qiáng)度略有提升；抗壓強(qiáng)度在BS94 摻量為0.2%和0.4%時(shí)幾乎與空白樣相同，但隨著BS94 摻量的繼續(xù)增加，抗壓強(qiáng)度略有下降，摻量0.8%時(shí)，抗壓強(qiáng)度達(dá)最低，比空白樣的強(qiáng)度降低10.3%。對石膏的2 h 浸水強(qiáng)度（即水飽和強(qiáng)度）來說，空白樣中石膏的強(qiáng)度僅為12.2 MPa，隨著BS94 摻量的增大，水飽和狀態(tài)時(shí)的強(qiáng)度增大，在BS94 摻量大于0.6%時(shí)，水飽和抗壓強(qiáng)度只在很小范圍內(nèi)波動(dòng)。
由圖4 可見，BS94 可以有效提高石膏的軟化系數(shù)，在摻量為0.8%時(shí)，軟化系數(shù)可達(dá)70%以上，這也為石膏建筑材料在多領(lǐng)域尤其是用于有耐水性要求的場所提供了有力的保障。
此外，硅樹脂結(jié)構(gòu)類似于石英，Si-O 鍵能很高，紫外線難以破壞，耐堿、耐酸雨、耐含紫外線和紅外線的太陽光，因此硅樹脂結(jié)構(gòu)具有很好的耐侯性。SILRES BS94 是一種具有-Si-O-Si-主鏈與有機(jī)側(cè)鏈的聚硅氧烷，與材料中的-OH 緊密結(jié)合在一起，在石膏體內(nèi)部孔隙壁表面形成網(wǎng)狀的、表面張力很低的疏水薄膜，使水分無法滲入到毛細(xì)孔中，從而達(dá)到良好的防水作用，且對水化產(chǎn)物及晶體形貌影響不大。等量稱取2 份石膏和水，其中1 份再添加0.4%的BS94，拌合30 s 后，成型試塊，然后實(shí)驗(yàn)室條件下存放7 d，烘干后進(jìn)行的防水效果對比。圖6 為同時(shí)在試塊上滴5 滴加了墨汁的水，放置2 min 拍得的圖片。
3 有機(jī)硅的防水作用機(jī)理
有機(jī)硅樹脂的固化交聯(lián)大致有3 種方式：一是利用硅原子上的羥基進(jìn)行縮水聚合交聯(lián)而成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這是硅樹脂固化所采取的主要方式；二是利用硅原子上連接的乙烯基，采用有機(jī)過氧化物為觸媒，類似硅橡膠硫化的方式；三是利用硅原子上連接的乙烯基和硅氫鍵進(jìn)行加成反應(yīng)的方式。圖5 為有機(jī)硅樹脂的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成機(jī)理示意，有機(jī)硅樹脂在交聯(lián)成為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后有機(jī)基團(tuán)定向排列在外面，在結(jié)構(gòu)材料表面及內(nèi)部生成1 層幾個(gè)分子厚的不溶性高分子化合物網(wǎng)狀的有機(jī)硅樹脂膜，液態(tài)水不能滲入，因此有很好的憎水性，這種結(jié)構(gòu)不堵塞毛細(xì)孔，因此還具有良好的水蒸氣透過性。
從圖6 可以看出，空白樣上的墨汁已完全滲入，內(nèi)摻0.4%BS94 的試塊，墨汁僅滲入少許，這也與前述實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致。
4 結(jié)論 （1）石膏試塊的吸水率隨著水膏比的增大而增大，降低水膏比，可提高石膏的耐水性。
（2）隨著有機(jī)硅BS94 摻量的增大，石膏的吸水率呈明顯下降趨勢，但BS94 的摻量有一臨界值，摻量繼續(xù)增大時(shí)，由于BS94 的微引氣性，吸水率會(huì)有所增加。
（3）摻入有機(jī)硅BS94 對石膏的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度影響不大，但可以大幅提升石膏的軟化系數(shù)，當(dāng)BS94 摻量為0.8%時(shí)，石膏的軟化系數(shù)可達(dá)70%以上。
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