用有机硅防水剂怎样改善石膏制品的防水性？

答：在石膏内直接掺入有机硅油是不可能的，必须将硅油乳化。经过乳化的硅油，容易用水稀释至需要浓度，以便掺入石膏材料中。硅油乳液应具有长期稳定，耐一定高温及湿润性低等性能。

在硅油乳化过程中加入适当的添加剂，不仅能加速或促进乳化效应，调节乳液的固化温度，提高无机物的防水性，还可改善无机物的其他特性。在硅油乳液中添加些对石膏胶凝材料性能有利的催化剂、交联剂、稳定剂。牌号为JS的树脂含有较多的羟基结构，很容易与硅油产生氢键结合，从而获得较理想的硅油乳液，不仅稳定性好，而且更适用于改善石膏制品的防水性能。

硅乳防水剂对提高石膏的湿强度尚不令人满意。为此在石膏内掺入有机硅乳液的同时，再加入三聚氰胺树脂。可提高湿强度约45％，吸水率虽略有提高，但仍在允许指标范围内。

有机乳液对脱硫建筑石膏耐水性的作用机理有哪些？

答：有机乳液对脱硫石膏耐水性能的影响主要有：(1)硬脂酸能够改变渗水毛细孔的表面性质，掺加硬脂酸乳液后，在成型过程中乳化成微米级的硬脂酸颗粒会均匀分散在石膏料浆中，并随石膏料浆的逐渐硬化而均匀分布在石膏硬化体中。将硬化体试样在65℃下养护l h，使体系内部的硬脂酸细小颗粒熔化，熔化的硬脂酸附着于石膏硬化体内部孔洞和孔隙的表面，改变了孔洞和孔隙的表面性质，使其由亲水性变为憎水性，而硬脂酸乳液中的硬脂酸钠能够改善石膏硬化体中毛细管的结构形式，使毛细管变得更细小、曲折、分散，水分不易渗入试样内部，从而改善了试样的耐水性能。(2)均匀分散在石膏浆体中的聚乙烯醇溶液随着石膏硬化体中水分的逐渐蒸发成为缩水凝胶，这种缩水凝胶的形成与石膏水化硬化彼此之间相互协调发展，在石膏硬化过程中逐渐形成不规则网膜。未掺有机乳液的试样内部毛细孔通道较大；掺有机乳液的体系中，硬脂酸均匀分散于毛细孔内表面，使其表面性质由亲水性变为憎水性，同时因硬脂酸钠的存在而使毛细孔变得更加曲折，又在一定程度上使孔径缩小；在硬脂酸的作用基础上，聚乙烯醇所形成的网膜使毛细孔进一步缩小，甚至可以完全封闭毛细孔通道，阻塞渗水通路。

防水剂对石膏防水性能影响的因素是什么？

答：二水石膏随烘干温度的升高伴随着脱水反应，但试样本身内含有游离水，石膏的强度随游离水的减少而逐步提高，在石膏中加入的防水剂，是一种石蜡和多聚物的水基乳剂，要充分发挥其防水效果，需要通过高温引发其活性。有两种加热方式可以引发其活性：

（1）在恒定温度下烘干到恒重。

（2）在高温下烘干一段时间，引发防水剂活性，然后迅速降低温度，试块在低温下烘干至恒重，防止试块过烧。

50℃时引发防水剂活性效果非常好，石膏制品24h吸水率低于7％。石膏制品的防水性能得到很好的激发，完全可以用于潮湿环境。

在高温烘干温度一定的情况下，烘干时间长短对吸水率影响较大。当温度升高到一定值引发了防水剂的活性后，及时地降低温度，烘干到恒重，可达到最佳防水效果。当烘干温度引发防水剂活性后，防水剂中有机分子包裹住石膏晶体，隔断了水分子的进入；当高温时间过长后，则会破坏稳定的石膏晶体结构，使部分结晶水损失，从而使防水效果下降。

国内外提高石膏制品防水性能的措施有哪些？

答：目前，国内外提高石膏制品防水性能的措施主要有两种：(1)制品表面涂刷甲基硅醇钠、氯偏乳液防水剂及防水饰面等，该方法简单易行，若能严格操作，可以取得较为理想的防水效果。但是，一旦被涂复的制品表面或局部出现缺陷，或者由于防水处理不当，被露出的石膏就会在遇水后被水溶蚀，造成涂层、饰面剥落，降低防水效果。为保证石膏硬化浆体结晶结构的形成，在一定强度的前提下，提高制品的密实度。欲从根本上改善石膏制品的内部结构，在石膏中加入一定数量的硅酸盐水泥或活性火山灰质材料矿渣、粉煤灰、沸石及激发剂等，使其在水化与硬化过程中具有水硬性的水化硅酸钙或水化硫铝酸钙，强度与稳定性及防水性能均优于二水石膏。利用这种方法生产的石膏制品，虽然由于石膏与活性混合材水化反应生成的水化产物能够提高制品的湿强度及软化系数，但其水化产物已经不属于石膏胶凝材料的范畴。另外，当石膏中掺加活性混合材以后，石膏与活性混合材相互反应，在生成防水组分的同时，石膏快硬、早期强度高等特性均发生变化。

(2)石膏中掺加占石膏胶凝材料总量5％以下的水乳型或水溶型憎水物质，控制和调节石膏的水化与吸水速度，降低石膏制品的吸水率，改善其防水性能。比如掺加有机硅来改变表面能，掺加石蜡、沥青、松香等增加密实度，封闭空隙，与高分子树脂形成复合材料，形成耐水膜，提高强度、粘接性、耐磨性等，从而提高防潮、防水性能。但是板材的断裂载荷明显降低，究其原因，可归结于所掺憎水性有机材料隔离了石膏与水的作用，从而提高了石膏的软化系数，但同时也减少了石膏晶体的接触点，削弱了晶体结构网的强度。这种以降低石膏的绝对强度和优良的多孔结构来改善石膏的抗水性，显然不是最理想的，但是我国绝大多数的防潮装饰石膏板均采用这种技术。

用化学外加剂来提高耐水性能，主要是通过减少石膏的溶解度(提高软化系数)，减少石膏对水的吸附性(降低吸水率)及减少对石膏的侵蚀(与水隔绝)等途径。其中用来降低溶解度的外加剂有：硼酸铵、草酸及其盐类、磷酸、磷酸盐、硬脂酸、氢氧化钡以及合成脂肪酸等，目的是使溶解度大的二水硫酸钙成为溶解度小的硼酸钙、草酸钙等；改变表面能的：有机硅防水剂、硅树脂及树脂预聚物等。有机硅乳液是通过浸润每一孔隙的端口，在一定长度范围内改变表面能，也即改变了与水的接触角，使水分子凝聚在一起形成液滴，阻截了水的渗入，同时能够保持石膏具有透气性。

通过添加减水剂来减少用水量，可以减少石膏硬化浆体的空隙率，加入减水剂可以加快石膏的早期水化，但是对最终水化率不产生影响，它的加入可以使石膏晶体发育良好，一方面促进建筑石膏晶体的增长，骨架增大，颗粒增粗，针状晶体大为减少，另一方面，使石膏晶体呈较完整的柱板状致密结构，并且在石膏硬化体的大骨架之间由针状小晶体搭接。由于减水剂促成了无定型水化凝胶的生成，从而也使得晶体间孔洞减少，从而改善了石膏硬化体的力学性能，使其强度得以提高。但是添加减水剂后，会带来明显的坍落度经时损失，因此还需要添加其他外加剂来改善性能。