如何提高石膏的耐水性
多年来，针对如何有效解决南京石膏线条模具建材制品防水耐水性能差的问题，国内外相关专家及学者进行了大量的研究工作。迄今为止，我国防水石膏建材制品已经有50多年的研究历史，但由于石膏胶凝材料本身强度及施工条件的限制，在20世纪80年代前并未取得较大应用进展。之后随着石膏增强剂的研制成功，石膏防水剂研究达到高潮阶段，并逐渐应用到多种石膏建材产品中以满足不同防水要求。我国早期防水石膏制品的研制主要是针对石膏砌块、石膏隔墙板这种用于内墙墙体的材料而言，最早也是参考国外的研究成果。
通过查阅国外有关石膏防水研究的文献资料，并结合一些国外的相关专利，我们可以得知，虽然不同国家的防水途径及措施不尽相同，但总体归纳起来主要有以下三个方面的防水措施：一是涂覆或浸渍可防止水分对石膏溶蚀的憎水性物质，涂覆浸渍隔绝水的方法;二是减小二水石膏晶体在水中的溶解度，增大其软化系数，掺加无机非金属粉料的方法;三是阻塞石膏内部孔隙或改变其亲水性能，掺加有机乳液的方法;四是掺加减水剂或速成核剂，提高石膏硬化体密实度的方法。
1、涂覆浸渍法
涂覆或浸渍可防止水分对石膏侵蚀的憎水性物质，将具有憎水性的物质，如可成膜憎水乳液等，喷涂于石膏建材制品表面，憎水性物质可通过石膏硬化体的孔隙渗入表层以下，干燥后形成致密的膜层，可有效阻隔外界水的渗入，大大提高制品防水性能。另外，在石膏基建材表面喷涂或浸涂上H2C2O4或者草酸盐的水溶液，使制品表面生成不溶于水的CaC2O4，进而有效阻隔水分的侵蚀也可提高材料的防水性能。
这种防水处理措施方法操作简便，如果操作得当，制品防水、防潮效果较为理想。然而这种防水途径并不能从根本上克服石膏防水差的难题，只有暂时降低制品吸水率的作用，若制品表面有破损致使憎水层出现缺陷，或是喷涂操作不当，亦或是石膏制品部分表面涂覆的憎水层不均匀，则水分会从表面憎水薄弱处渗入基体内部，造成膜层脱落，使制品防水、防潮性能下降。此外该方法还存在制品再加工后形成的新界面防水能力依然差，复杂制品难以全面涂刷以及成本偏高的问题。虽然这种方法只能治标，不能治本，但在一定条件下，例如施工时，因临时的防潮、防水需要或建筑的某一个并不受长期潮湿侵扰的部位，可采用此法。
2、掺加无机非金属粉料的方法
早在20世纪50年代，我国有关研究单位就已经开始在半水石膏中掺加大量水淬矿渣，研制成功高强度的混合石膏制品(如梁、板等)，将其应用于试点工程并取得了较好应用效果。近年来，伴随着环境保护意识的增强及各种工业废渣等再生资源的大量利用，人们研究引入各种激发剂的办法，从根本上改变石膏硬化体的特性，将无机非金属材料或活性工业废渣掺入石膏材料中，在激发剂的作用下促使其与石膏材料本身进行化学反应，不仅较大幅度地改善石膏材料自身的防水性能，而且有效提高了石膏制品的强度。
在石膏中掺加水泥或其他含有活性SiO2、Al2O3的掺合料，石膏将与上述材料共同参加水化与硬化反应，形成CSH凝胶、钙矾石等具有水硬性的水化产物。
这些水化产物填充于CaSO4·2H2O晶体孔隙中或覆盖在晶体表面，起到增强结构体密实度和保护CaSO4·2H2O晶体的作用，进而降低CaSO4·2H2O在水中的溶解度，增大制品的软化系数。这些水硬性水化产物的力学强度、稳定性及耐溶蚀性能远远优于CaSO4·2H2O晶体，使石膏硬化体既具有气硬性又具有水硬性，石膏制品的耐水性能大大改善。这种防水措施兼具有效性与经济性，可显著提高石膏制品耐水性能，但是火山灰质材料的掺加会致使石膏制品白度降低，对于装饰性要求高的制品不宜使用。
3、掺加有机乳液的方法
掺加有机乳液的方法既能保持石膏制品装饰效果，又能达到防水的目的，是目前应用较为广泛的一种防水措施。研究初期主要是在石膏材料中掺入硅胶等有机憎水性外加剂，后来改用沥青、石蜡乳液或附加部分无机非金属材料将石膏颗粒包裹，防止水分子的浸溶[8]。
利用石蜡乳液改性石膏建材耐水性能，其改性机理是掺入的石蜡乳液形成防水膜，并均匀地分布到石膏硬化体体的连续相内，阻塞了CaSO4·2H2O晶粒间的孔隙，减少了石膏建材制品气孔的数量或部分封闭了网状毛细管，从而提高石膏的憎水性。有机硅防水剂能够改善石膏耐水性能的原因并不是堵孔、提高基体内部密实度，也不是形成封闭膜层，而是浸润孔隙端口，改变其表面能，从而提高水接触角，使小的水分子聚集成大液滴，阻挡外界水渗入，且不影响石膏自身的透气性，从而达到防水、防潮作用。有机硅防水剂既不会对石膏水化进程产生影响，也不改变石膏晶体的晶型，因此对石膏的强度无不利影响
4、提高硬化体密实度的方法
(1) 掺加高效减水剂
在石膏料浆中加入高效减水剂，其容易包裹吸附在石膏固体粒子的表面形成扩散双电层结构，阻碍石膏颗粒间相互团聚在一起，使石膏絮凝结构中的吸附水转化为游离水，这样就增大了石膏料浆的流动性，减少了石膏标准稠度用水量。拌合水的减少可以使硬化体晶体结构更加致密，减少毛细孔数量，提高石膏制品的耐水性，但是该方法对石膏的长期防水性能改善有限。
(2) 掺加三乙醇胺速成核剂
在石膏建材中加入三乙醇胺可以加速石膏的水化，加速晶核的形成和生长，从而减少了石膏浆中的游离水量，增加了制品的密实度，减少了毛细孔量，从而起到防水作用。但三乙醇胺的上述作用使浆体更稠，这使得其使用范围受限，尤其是对于浇注成型的石膏制品不宜采用，但若允许适当振动则可以使用。在利用三乙醇胺对石膏建材进行防水改性时，通常将其与NaCl或亚硝酸盐复合使用，其防水性能优于前者。
