2.3 有机硅BS94 掺量对石膏强度及软化系数的影响
试验使用标准稠度需水量，分别掺入0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%共5 组掺量的有机硅BS94 后石膏的强度和软化系数变化分别见图3、图4。
从图3 可见，掺入BS94 后，石膏的抗折强度略有提升；抗压强度在BS94 掺量为0.2%和0.4%时几乎与空白样相同，但随着BS94 掺量的继续增加，抗压强度略有下降，掺量0.8%时，抗压强度达最低，比空白样的强度降低10.3%。对石膏的2 h 浸水强度（即水饱和强度）来说，空白样中石膏的强度仅为12.2 MPa，随着BS94 掺量的增大，水饱和状态时的强度增大，在BS94 掺量大于0.6%时，水饱和抗压强度只在很小范围内波动。
由图4 可见，BS94 可以有效提高石膏的软化系数，在掺量为0.8%时，软化系数可达70%以上，这也为石膏建筑材料在多领域尤其是用于有耐水性要求的场所提供了有力的保障。
此外，硅树脂结构类似于石英，Si-O 键能很高，紫外线难以破坏，耐碱、耐酸雨、耐含紫外线和红外线的太阳光，因此硅树脂结构具有很好的耐侯性。SILRES BS94 是一种具有-Si-O-Si-主链与有机侧链的聚硅氧烷，与材料中的-OH 紧密结合在一起，在石膏体内部孔隙壁表面形成网状的、表面张力很低的疏水薄膜，使水分无法渗入到毛细孔中，从而达到良好的防水作用，且对水化产物及晶体形貌影响不大。等量称取2 份石膏和水，其中1 份再添加0.4%的BS94，拌合30 s 后，成型试块，然后实验室条件下存放7 d，烘干后进行的防水效果对比。图6 为同时在试块上滴5 滴加了墨汁的水，放置2 min 拍得的图片。
3 有机硅的防水作用机理
有机硅树脂的固化交联大致有3 种方式：一是利用硅原子上的羟基进行缩水聚合交联而成网状结构，这是硅树脂固化所采取的主要方式；二是利用硅原子上连接的乙烯基，采用有机过氧化物为触媒，类似硅橡胶硫化的方式；三是利用硅原子上连接的乙烯基和硅氢键进行加成反应的方式。图5 为有机硅树脂的网络结构形成机理示意，有机硅树脂在交联成为网状结构后有机基团定向排列在外面，在结构材料表面及内部生成1 层几个分子厚的不溶性高分子化合物网状的有机硅树脂膜，液态水不能渗入，因此有很好的憎水性，这种结构不堵塞毛细孔，因此还具有良好的水蒸气透过性。
从图6 可以看出，空白样上的墨汁已完全渗入，内掺0.4%BS94 的试块，墨汁仅渗入少许，这也与前述实验结果相一致。
4 结论 （1）石膏试块的吸水率随着水膏比的增大而增大，降低水膏比，可提高石膏的耐水性。
（2）随着有机硅BS94 掺量的增大，石膏的吸水率呈明显下降趋势，但BS94 的掺量有一临界值，掺量继续增大时，由于BS94 的微引气性，吸水率会有所增加。
（3）掺入有机硅BS94 对石膏的抗折强度和抗压强度影响不大，但可以大幅提升石膏的软化系数，当BS94 掺量为0.8%时，石膏的软化系数可达70%以上。
参考文献：
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