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石膏基自流平概述

石膏基自流平砂浆是由石膏为主要胶凝材料及特种骨料和各种建筑化学添加剂在工厂精心配置,混合均匀而制得的一种专门用于地面找平的干粉砂浆，通常情况下，这类砂浆在工地上可直接加水搅拌（机械/人工）成自流状液体，能自动找平，可用于室内建筑物地面的找平，如用于填充地面的凹凸不平，微细空洞及裂缝等。可广泛应用于室内铺设地毯、PVC地板、木地板、地砖等地面的找平处理，特别适用于地板加热系统（水暖/电暖）。

国内石膏基自流平发展

20世纪80年代末，产量十分稀少。

我国石膏基自流平砂浆研究起步较晚，大约起始于20世纪80年代末、九十年代初。

年，研发阶段。

年研制成功以氟石膏废渣为胶凝材料的石膏基自流平材料，但是由于石膏的耐水性较差，且呈中性或酸性，对铁件有锈蚀的危险，生产应用的较少。

-年，市场开始逐步应用。

石膏基自流平应用成本高于水泥砂浆，推广应用受阻，发展缓慢。应用技术和施工机具上与国外尚有一定的差距。随着国内石膏基自流平产品的逐渐成熟，年，我国制定并实施了相应产品标准JC/T-《石膏基自流平砂浆》。

，井喷式发展。

产品质量生产技术不断提高，国内已成井喷式发展状态，市场需求量不断上升，各大中小企业在相关技术指导下开始相继上马投入生产施工。

石膏基自流平砂浆的优点

1.采用石膏基自流平施工的地面，尺寸准确，水平度极高，不空鼓、不开裂；作业时轻松方便，效率高；并且可以采用泵送施工，日铺地面可达~㎡，比传统的地面材料施工速度要快5~10倍。

2.用做“地暖”找平覆盖层（地暖与其他采暖方式相比，节能幅度约为20%，如采用分区温控装置，节能幅度可高达40%），不会像水泥砂浆层那样，因热胀冷缩产生开裂、起鼓等现象。

3.石膏基自流平硬化后的地板有一定弹性，脚感温暖舒适；并且具有一定的隔音效果。

4.保温性能好，有利于建筑节能，与地暖配套使用时，与其他采暖方式相比，节能幅度约为20%，如果采用分区控温装置，节能幅度可高达40%。

5.石膏基自流平和水泥砂浆用于建筑物地面的找平层时，两者连工带料的最终成本相近。如若用石膏自流平替代水泥砂浆，由此减少水泥的用量在整个水泥产量中比例很小，不足百分之一；基本上不会影响水泥生产企业的利益。因此，在我国建材市场推广应用自流平石膏的阻力小，前景大。

石膏基自流平砂浆与高柔性粘结砂浆组成地暖系统，可以彻底解决目前国内地暖系统中水泥砂浆的开裂、导热率偏低、易损坏热水管道等问题。它以整个地面作为散热面，均匀地向室内辐射热量，相对于其他采暖方式（空调、暖气片、壁炉等）具有热感舒适、热量均衡稳定、节能、免维修等特点，是营造舒适居住环境的最佳供暖方式。另外，作为地暖系统，石膏材料本身的多孔性，可以起到隔音保温的作用。石膏基自流平密度低，可以降低建筑物承载重量，是绿色环保的节能型产品。

石膏基自流平市场应用前景分析

自流平石膏作为地面找平层，具有其他材料无法比拟的优点，因此它的市场前景广阔。根据国家统计局的数据，自流平石膏作为地面找平层，具有的其它材料无法比拟的优点，因此它的市场前景广阔。我国每年新增建筑面积近20亿平方米，若其中60%的地面采用自流平石膏（每平方米约需10-15公斤），每年就有--多万吨的市场需求量。自流平石膏是在我国建材市场上，所有石膏产品中，唯一一个没有大规模产业化生产的产品。自流平石膏作为替代水泥、减少我国碳排放的重要产品，与政府已出台政策推广的“石膏干粉砂浆”相比，同样具有节能减排的社会效益和经济效益。

石膏基自流平的种类

1.α-高强石膏基自流平砂浆

石膏基自流平材料的强度相对于水泥基自流平材料低，耐水性较差，主要以“底层自流平材料”的形式用于室内。

采用α-高强石膏作为自流平材料的基材，可显著提高材料强度，用天然石膏制得2h抗压强度超过14MPa的高强石膏。目前工业副产石膏采用丁二酸、马来酸酐和丁二酸钠等制备α-高强石膏的技术日益成熟，而将高强石膏用于自流平材料如今已普遍成熟，主要还是归功于高强石膏优异的力学性能。用2h抗压强度和抗折强度分别为35.1MPa和6MPa的高强石膏为胶凝材料，在其他高分子化学添加剂等作用下制备出性能优异的石膏自流平砂浆。

2.建筑石膏自流平砂浆

石膏特有保温隔热性、吸声性能、防火性能，且具有赋形性优良，装饰美观等优点，从而越来越受到建筑行业的青睐。然而建筑石膏自流平砂浆的缺陷往往使其应用受到限制，尤其是受杂质影响的工业副产石膏，需通过掺入高分子化学添加剂等提高石膏自流平材料的抗压强度和抗折强度。

3.Ⅱ无水石膏自流平砂浆

Ⅱ型无水硬石膏不同于普通的建筑石膏。在没有激发的条件下，其水化速度十分缓慢，达不到开发利用的要求。在应用Ⅱ型无水硬石膏时，必须首先考虑Ⅱ型无水硬石膏的激发和Ⅱ型无水硬石膏硬化体的耐久性两个问题。两个问题同时也是有机统一的。Ⅱ型无水硬石膏胶结料的早期水化率低是其耐久性差的主要原因，而采用高效复合催化剂和提高Ⅱ型无水硬石膏的细度，是提Ⅱ型无水高硬石音水化率的有效方法。Ⅱ型无水硬石膏必须通过有效激发，才能提高其水化速度和水化程度，尤其是提高早期的水化率。发挥其胶凝性能，达到开发利用的目的。Ⅱ型无水硬石膏水化硬化活性激发的效果与其颗粒形状、细度、颗粒级配、煅烧和激发剂的种类和掺量等条件及因素有很大关系，其中，激发剂的种类和掺量是影响最大的因素。

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石膏基自流平的性能

用α-半水石膏（发电厂的脱硫石膏脱水而成）配置的石膏基自流平砂浆的基本性能指标。为便于对比，特将水泥基自流平砂浆的技术性能指标也同时列出。

收缩率

可以看出，这两种砂浆的性能指标十分相近，为了保证相应的流动度，与普通砂浆相比，通常自流平砂浆需水量则要高很多。在自流平砂浆中，这些多余的水份将蒸发到空气中去，如果这一过程发生过快的话，就会引起十分明显的砂浆收缩，进而导致在砂浆中出现裂缝。但在石膏基自流平砂浆中则不会出现这种情况，水泥基自流平砂浆的收缩率远远高于石膏基自流平砂浆，到28天，水泥基自流平砂浆的收缩率约为1.17mm/m。随着时间的延续，水泥基自流平砂浆的收缩率在3个月达到约1.31mm/m，但石膏基自流平砂浆仍保持在-0.19mm/m左右，也就是说，在水泥基自流平砂浆中由于过高的收缩率极有可能导致自流平砂浆的裂缝，所以在实际施工过程中应对水泥基自流平砂浆采取必要的养护处理措施以保证工程质量。

石膏基自流平砂浆的强度发展与砂浆本身的干燥程度有很大的关系，石膏基自流平砂浆除了形成二水石膏所需的结晶水外，其余在砂浆空隙中多余的水份将借助于砂浆中毛细孔而蒸发到空气中去，进而形成强度，也就是说其强度的发展与石膏基自流平砂浆的干燥速率成正比。图2为石膏基自流平砂浆抗压/抗折强度发展曲线，从图2可以看到，石膏基自流平砂浆不仅早期强度高（6h6N/mm2），而且后期强度发展迅速，28天可达到20N/mm2以上。

为了评判石膏基自流平砂浆其内在强度的发展与砂浆本身干燥程度的关系，在实验室有意识的在不同的干燥周期（1d,2d,7d）对石膏基自流平砂浆的粘结强度进行了测试，也即在石膏基自流平砂浆干燥1天2天和7天后，再贴上瓷砖来检测其相应的粘结强度。相应的结果详见图3和图4。图3为石膏基自流平砂浆在不同的干燥周期（1d.2d和7d后）的粘结强度，从图3中可以清楚看到，随着石膏基自流平砂浆干燥周期的延长，其相应的粘结强度迅速增加，如28天的粘结强度0.8N/mm2（1d后粘结），提高到了1.4N/mm2（7d后粘结），增长量为35％左右。

也就是说，对石膏基自流平砂浆而言，干燥时间的延长将有助于石膏基自流平砂浆本身的强度发展，而在同种条件下，水泥基自流平砂浆的早期粘结强度的发展则明显优于石膏基自流平砂浆

为了模拟石膏基自流平砂浆在地暖系统中的应用，分别将石膏基自流平砂浆置于50℃的热环境中来检测强度及热力学性能的变化。所有试块（40×40×mm）首先在标准养护条件下20℃/65%相对空气湿度下养护7天，然后直接置入50℃的干燥箱内。

数据表明，石膏基自流平砂浆在50℃的条件，基本上保持稳定，也即不再有太大的变化，如28天和天的收缩值及抗压强度几乎保持一致，这也证明，石膏基自流平砂浆特别适合于地暖系统。

石膏基自流平标准JC/T-

初始流动度用水量：

称取（±0.1）g试样，量取估计加水量倒入搅拌锅，将试样在30s内均匀地撒入水中，湿润后用料勺搅拌1min，然后用搅拌机慢速搅拌2min，得到均匀的料浆。将流动度试模水平放置在测试板中央，测试板表面平整光洁、无水滴。把制备好的料浆灌满试模，开始计时，在2s内将其垂直向上提升50~mm，保持10~15s使料浆自由流动。待流动停止后，用直尺测量两个垂直方向的直径，取两个直径的平均值，精确到1mm，如流动度在±5mm内，则此流动度为该试样的初始流动度，若流动度不在±5mm内，则应调整加水量按上述步骤重新试验，直至流动度在±5mm内为止。该水量W1与试样量W0的比即为初始流动度用水量。30min流动度损失：

将符合初始流动度的料将在搅拌器内静置30±0.5min内，然互慢速搅拌1min，按初始流动度用水量重新测试流动度。30min流动度损失量为初始流动度（mm）-30min流动度（mm）

拉伸粘结强度：

称取±0.1g试样，按初始流动度用水量加水，将成型框放在混凝土板成型面上，把制备好的料将倒入成型框中，抹平，放置24±0.5h后出模，10个组件为一组。试件脱模后在40±2℃电热鼓风干燥箱中烘干48h，烘干后的试件用号砂纸打磨掉表面的浮浆，然后用适宜的高强粘结剂将拉拔头粘结在试件成型面上，在标准试验条件下继续放置24h，用拉伸粘结强度试验机进行测定，拉伸粘结强度MPa=最大破坏载荷N/2mm2。

收缩率：

在收缩模具内表面涂一薄层脱模剂，将收缩头固定在试模两端面的孔洞中，使收缩头露出试件端面8±1mm。

称取±0.1g试样，按初始流动度用水量加水，将料浆倒入收缩模具内，无需振动，用金属刮刀清除多余料浆，使料浆完全充满模具并使表面平整，三个试件为一组。试件在标准试验条件下放至24±0.5h拆模，编号，标明测试方向，脱模后30min内按标明的方向测定试件长度，即为试件的初始长度，测定前用标准杆调整收缩仪的百分表原点。

试件测定完初始长度后，放入40±2度电热风干燥箱中，干燥至恒量（24h内质量变化小于0.2g），将恒量后的试件在实验室条件下冷却至室温，按标明的方向测定试件长度，即为干燥后长度，收缩炉=（试件干燥后的长度mm-试件成型后24h的长度即初始长度mm）/（试件长度mm-两个收缩头埋入料浆中的长度之和，即20±2mm）。）

纯度达90％以上一级品位二水石膏煅烧制得的β型半水石膏或用蒸压法或水热合成法制得的α型半水石膏。

活性掺合料：自流平材料可以用粉煤灰、矿渣粉等作为活性掺合料，目的在于改善材料的颗粒级配，提高材料硬化体的性能。矿渣粉在碱性环境下发生水化反应，可提高材料结构的密实性和后期强度。

早强型胶凝材料：为了保证施工时间，自流平材料对早期强度(主要是24h抗折和抗压强度)有一定的要求。采用硫铝酸盐水泥作为早强型胶凝材料，硫铝酸盐水泥水化速度快，早期强度高，可满足材料早期强度的要求。

碱性激发剂：石膏复合胶凝材料在中偏碱性的条件下绝干强度最高，可用生石灰和32.5水泥调节pH值，为胶凝材料的水化提供碱性环境。促凝剂：凝结时间是自流平材料一项重要的性能指标，时间过短或过长都不利于施工。促凝剂激发了石膏的活性，加快了二水石膏的过饱和析晶速度，缩短了凝结时间，使自流平材料的凝结硬化时间保持在一个合理的范围。