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本论文主要通过自制硅烷改性苯丙乳液与硅酸盐熟料和硅灰复合,对脱硫石膏进行改性,提高其防水性能,并对其机理进行初步探讨,得出如下成果:(1)本实验利用硅烷改性苯丙乳液作为脱硫石膏的有机聚合物添加剂,对其合成温度、搅拌速率、复合乳化剂用量与配比、引发剂用量、复合硅烷的用量与配比以及反应时间等参数进行了研究,结果表明,聚合温度为75~80℃,搅拌速率250r/min,复合乳化剂用量控制在4%,且OP-10与SDS的配比为3:1,引发剂过硫酸铵用量0.6%,复合硅烷的用量6%,G-570与YDH-171的质量比为1:2,经过反应3小时得到的硅烷改性苯丙乳液性能最佳。此时得到的硅烷改性苯丙乳液的涂膜吸水率为5.6%,与没有改性前相比吸水率降低了78.8%,时固含量为48.8%,比没有改性前提高了5.6%。(2)在单掺改性乳液时,随着改性乳液用量的增加,脱硫石膏的标准稠度用水量在减小,凝结时间增加。当硅烷改性苯丙乳液掺加量在0.1%以内时,随着掺加改性乳液用量的增加脱硫石膏的强度和软化系数变大,而吸水率逐渐降低;当乳液掺量为0.1%时脱硫石膏砌块的软化系数达到0.72、抗压强度9.0MPa、吸水率36%,与空白样相比,软化系数和抗压强度分别提高148%、18%,吸水率降低33%。(3)硅酸盐熟料和硅灰的使用均可以延长脱硫石膏试样的凝结时间,但是硅酸盐熟料可以降低脱硫石膏的标准稠度用水量,而掺加硅灰则增加了脱硫石膏试样标准稠度用水量。硅酸盐熟料和硅灰无论是单掺还是复掺均能提升脱硫石膏的强度和防水性能,其复掺6%的硅酸盐熟料和9%的硅灰使脱硫石膏的抗压强度和抗折强度达到了12.9MPa和5.5MPa,抗压软化系数和抗折软化系数达到了0.57和0.66,24h吸水率降低到23.7%。(4)改性乳液和无机矿物材料的复合,在一定掺量范围内可以降低脱硫石膏的标准稠度用水量,增加其初凝和终凝的时间。其最佳掺量为:0.15%的改性乳液、6%的硅酸盐熟料和9%的硅灰,此时脱硫石膏的抗压强度和抗折强度为13.4MPa和6.5MPa,抗压软化系数和抗折软化系数为0.79和0.87,与纯脱硫石膏相比分别提高了36.7%、91.2%、146.9%和128.9%,24h吸水率为15.3%,降低了55.4%。(5)通过微观分析,改性乳液与无机矿物材料复合,可以提高脱硫石膏的强度和防水性能,主要就是因为改性乳液在脱硫石膏晶体表面可以形成良好的疏水膜层,而无机矿物材料硅酸盐熟料和硅灰与脱硫石膏浆体形成的水化产物钙矾石与C-S-H凝胶填充在脱硫石膏内部,共同阻止了外部水分的进入,从而改善脱硫石膏强度低和防水性能差的缺点,对脱硫石膏今后的发展起到了促进作用。