α半水石膏拥有晶体规则、排列紧密等特点,强度高,又称为高强石膏,然而,石膏易吸水,致使其强度下降,直接影响了其应用,如何提高石膏的强度和耐水性能是石膏行业亟待解决的问题之一。论文围绕以天然石膏制备高强耐水石膏及其机理进行了探讨,主要如下:1.以天然石膏为原料,研究加压水热法制备高强石膏,利用TG-DTA、XRD和结晶水含量的测定等表征方法,采用单因素法探讨高强石膏制备的工艺条件,获得在水热温度120℃、膏水比50%、水热时间1h、干燥温度110℃条件下制备出抗压强度达42.62MPa的高强石膏。2.石膏的晶体形貌及排列方式是决定高强石膏强度的关键因素,而转晶剂是调控其晶体形成及形状的有效手段之一。通过对不同类型转晶剂如硫酸铝、柠檬酸钠等进行筛选,发现:有机酸好于无机盐,复合转晶剂效果最好;添加0.2%柠檬酸钠和2%硫酸铝钾可以获得短柱状、长径比接近2:1的高强石膏,其晶体规整、排列紧密,水化硬化后的抗压强度达51.36MPa。3.基于上述高强石膏的制备工艺,考察了不同类型防水剂如石蜡乳液、聚乙烯醇、明矾石等对高强石膏耐水的影响,以单因素法确定影响因素水平,通过正交实验法优化出复合防水剂的最佳配方。结果表明:复合防水剂的最佳配方为4.5%石蜡乳液、6%聚乙烯醇和6%明矾石,所获高强耐水石膏2h的吸水率仅为2.01%,24h的吸水率为2.74%,相比于高强石膏空白组其吸水率下降了93%。4.采用SEM观察高强耐水石膏断截面来分析防水剂作用机理,研究发现:石蜡乳液和聚乙烯醇的掺入都改变了高强石膏晶体形貌,从而影响其强度,明矾石掺入使高强石膏水化不完全,导致其硬化体强度降低,石蜡乳液、聚乙烯醇和明矾石都能一定程度上的减小石膏晶体与晶体之间的空隙,提高高强石膏内部密实性,从而降低其吸水率。