CN87102655A - 建筑石膏制品的防水技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑石膏制品的防水处理方法，主要是首先在石膏原料中掺入5-30％的熟石灰或磨细生石灰，然后经本发明的防水处理液对石膏硬化体进行防水处理，可获得溶蚀率极小的建筑石膏制品。

Description

本发明涉及防水建筑石膏制品的生产技术领域。

石膏是气硬性胶凝材料，具有凝结快、容重轻、强度高、耐火等优异性能，但是，其耐水性很差，包括石膏吸水后强度下降和石膏硬化体在水中溶解，均由于石膏具有可溶于水的性质引起的。石膏硬化体使用于潮湿的条件下，随着初期吸水，二水石膏结晶表面溶解，互相交错的各结晶接触点上产生裂隙，致使石膏强度下降，若连续长期浸水，二水石膏慢慢溶解，硬化体产生溶蚀，尤其是遇到流水冲刷时，石膏制品表面会大量溶蚀。因此，石膏制品只适用于干燥环境，否则应采取相应的措施。我国曾对石膏制品的防水问题进行了大量的研究，其中效果较好的是在石膏中掺入25-35%的磨细水淬矿渣，并掺入矿渣重量6-7%的磨细生石灰，能获得良好的耐水性能。

近年来，国外对建筑石膏制品防水处理使用了很多方法。采用无机材料进行防水处理主要是使建筑石膏制品的表面生成一种难溶于水的物质。国外有采用磷酸、磷酸钠、磷酸钾等水溶液浸泡或喷涂在石膏硬化体上，使二水石膏与磷酸等溶液发生化学反应，在二水石膏结晶体表面形成难溶于水的磷酸钙膜层，制成耐水的石膏硬化体。也有采用碳酸钠、碳酸钾或草酸的水溶液处理石膏硬化体，使二水石膏结晶表面形成难溶于水的碳酸钙或草酸钙膜层，制成耐水石膏硬化体。也有采用氯化钡、氧化钡、氢氧化钡等水溶液浸泡或喷涂在石膏硬化体上，使石膏与钡化物反应，在二水石膏结晶表面形成难溶于水的硫酸钡膜层。

仅以采用磷酸钠、碳酸钠、氯化钡三种水溶液对石膏进行防水处理为例，其溶蚀率与未经处理的石膏试件相比较，效果就十分显著（见表）。

本发明的目的是提高石膏制品表面所生成难溶物的密实度，进一步改进石膏制品的耐水性能。

为提高石膏制品的防水效果，首先在石膏原料中掺入5-30%的熟石灰或磨细生石灰，当熟石灰或磨细生石灰的有效氧化钙为65%时，其最佳掺量为18-22%。配料加水搅拌，加压或浇注成型。然后用防水处理液处理石膏硬化体，处理的方法是将石膏的硬化体浸泡在防水处理液中，处理液温度为80-85℃，处理时间为3-5小时，防水处理液是采用浓度为30%的磷酸二氢钾水溶液或浓度为30%的草酸与草酸钾混和水溶液。草酸与草酸钾混和水溶液中的草酸与草酸钾重量之比为3-4∶1，最佳的重量比为3.6∶1。磷酸二氢钾水溶液也可采用磷酸与氢氧化钾混和水溶液代替，或磷酸与磷酸的钾盐的混和水溶液代替。草酸与草酸钾混和水溶液也可采用草酸与氢氧化钾混和水溶液代替。防水处理后，经烘干而成为防水石膏制品。

用本发明处理液处理时，发生的反应为完全的沉淀反应，处理液中的阴离子分别将CaSO₄·2H₂O中的SO₄离子和Ca（OH）₂中的（OH）离子置换出来，在表层形成一层极难溶于水的磷酸钙或草酸钙。本发明的特点之一，在石膏原料中掺入石灰这种成份后，其表面层形成的物质密实度大于由纯石膏反应生成的密实度，使石膏制品的溶蚀现象得到有效控制。掺有熟石灰或磨细生石灰的石膏制品硬化后，由于二水石膏晶体之间存在着大量的石灰颗粒，采用防水处理液浸泡时，除二水石膏生成难溶物外，石灰也进行反应生成同种物质，而且体积比Ca（OH）₂有所增大。它一方面可以将石膏中原有杂质包住，另一方面又可以进一步充填孔隙。石膏与石灰的反应产物因为是同种晶体，它们之间相互结合，结果使制品表面生成一层牢固的防水层。压力成型的制品其防水层密实度大，硬度高，防水效果也就更好。

采用本发明技术生产的防水石膏制品，其防水性能可显著提高。日本《公开特许公报》昭50-139113使用氯化钡水溶液进行处理石膏硬化体，经十天水冲试验，试验方法是以每分钟1米的流速水冲试件，其溶蚀率仍在7%。而采用本发明的方法，用草酸与草酸钾混和水溶液处理后的石膏制品，经十天水冲试验不但没有溶蚀，而且增重0.5%。用磷酸二氢钾水溶液处理的石膏制品，经十天水冲试验，其溶蚀率仅为0.27%。

采用本发明中的草酸与草酸钾混合水溶液或磷酸二氢钾水溶液作为石膏制品的防水处理液时，可免除废液处理问题。处理液中生成物（即废物）最后可以在水中沉淀。如草酸与草酸钾混合水溶液与石膏制品表面发生下列反应：

液体中生成物苛性碱K（OH）与强酸H₂SO₄还要发生次反应：

因此，溶液中最终的生成物只有K₂SO₄一种物质，它的水溶液呈中性，对制品不构成强酸或强碱的腐蚀性。

磷酸二氢钾水溶液与石膏制品发生下列反应：

式中的酸碱也发生中和反应：

防水处理液中所含反应物与生成物的溶解度是：

K₂C₂O₄80℃ 65克 （反应物）

H₂C₂O₄80℃ 161克 （反应物）

KH₂PO₄85℃ 70克 （反应物）

K₂SO₄80℃ 21克 （生成物）

硫酸钾的溶解度最小，当处理液中溶解的反应物与生成物接进饱和时，最先发生沉淀的是硫酸钾。采用本发明的磷酸二氢钾水溶液或草酸与草酸钾混和水溶液作为石膏制品的防水处理液对石膏制品进行处理时，生成物硫酸钾沉淀为固体可以连续取走，处理液中又可以相应添加反应物（即磷酸二氢钾或草酸与草酸钾），使处理液维持恒定的浓度与PH值。因此，处理液可长期使用，不存在废液处理问题。

采用本发明技术生产的石膏制品主要原材料是石膏与石灰，它们是建材行业中普遍采用的两种原料，其资源广泛，价格低廉。配制防水处理液所需原料都是化工产品。

实现本发明的最佳方式是：首先在石膏原料中掺入熟石灰或磨细生石灰，当熟石灰或磨细生石灰的有效氧化钙为65%时，其最佳掺量为18-22%。配料加水搅拌，加压或浇注成型，然后用浓度为30%的磷酸二氢钾水溶液或浓度为30%的草酸与草酸钾混合水溶液浸泡石膏硬化体，处理液温度为80-85℃，处理时间为3-5小时。防水处理后，经烘干而成为防水石膏制品。

Claims (3)

1、一种防水建筑石膏制品的防水处理技术，其特征在于：首先在石膏原料中掺有5-30%的熟石灰或磨细生石灰，当熟石灰或磨细生石灰的有效氧化钙为65%时，其最佳掺量为18-22%。然后用磷酸二氢钾水溶液或草酸与草酸钾混合水溶液作为防水处理液对石膏硬化体进行浸泡处理。

2、根据权利要求1所述的防水处理液，其特征在于磷酸二氢钾水溶液可用磷酸与氢氧化钾水溶液代替，或用磷酸与磷酸的钾盐水溶液代替。

3、根据权利要求1所述的防水处理液，其特征在于草酸与草酸钾混合水溶液中的草酸与草酸钾重量之比为3～4∶1，最佳比为3.6∶1。草酸与草酸钾混合水溶液也可用草酸与氢氧化钾混合水溶液代替。