石膏基自流平的應用及施工 北京義誠奧達星科技開發有限公司 焦藝
石膏基自流平砂漿是由石膏為主要膠凝材料及特種骨料和各種建筑化學添加劑在工廠精心配置, 混合均勻而制得的一種專門用于地面找平的干粉砂漿，通常情況下，這類砂漿在工地上可直接加水攪拌（機械/人工）成自流狀液體，能自動找平，可用于室內建筑物地面的找平，如用于填充地面的凹凸不平，微細空洞及裂縫等?？蓮V泛應用于室內鋪設地毯、PVC地板、木地板、地磚等地面的找平處理，特別適用于地板加熱系統（水暖/電暖）。 
20世紀80年代末，產量十分稀少。 我國石膏基自流平砂漿研究起步較晚，大約起始于20世紀80年代末、九十年代初。 1986年，研發階段。 1986年研制成功以氟石膏廢渣為膠凝材料的石膏基自流平材料，但是由于石膏的耐水性較差，且呈中性或酸性，對鐵件有銹蝕的危險，生產應用的較少。 1986-2007年，市場開始逐步應用。 石膏基自流平應用成本高于水泥砂漿，推廣應用受阻，發展緩慢。應用技術和施工機具上與國外尚有一定的差距。隨著國內石膏基自流平產品的逐漸成熟，2007年，我國制定并實施了相應產品標準JC/T1023-2007《石膏基自流平砂漿》。 2019，井噴式發展。 產品質量生產技術不斷提高，國內已成井噴式發展狀態，市場需求量不斷上升，各大中小企業在相關技術指導下開始相繼上馬投入生產施工。
1.采用石膏基自流平施工的地面，尺寸準確，水平度極高，不空鼓、不開裂；作業時輕松方便，效率高；并且可以采用泵送施工，日鋪地面可達800~1000㎡，比傳統的地面材料施工速度要快5~10倍。 2.用做“地暖”找平覆蓋層（地暖與其他采暖方式相比，節能幅度約為20%，如采用分區溫控裝置，節能幅度可高達40%），不會像水泥砂漿層那樣，因熱脹冷縮產生開裂、起鼓等現象。 3.石膏基自流平硬化后的地板有一定彈性，腳感溫暖舒適；并且具有一定的隔音效果。 4.保溫性能好，有利于建筑節能，與地暖配套使用時，與其他采暖方式相比，節能幅度約為20%，如果采用分區控溫裝置，節能幅度可高達40%。 5.石膏基自流平和水泥砂漿用于建筑物地面的找平層時，兩者連工帶料的最終成本相近。如若用石膏自流平替代水泥砂漿，由此減少水泥的用量在整個水泥產量中比例很小，不足百分之一；基本上不會影響水泥生產企業的利益。因此，在我國建材市場推廣應用自流平石膏的阻力小，前景大。 石膏基自流平砂漿與高柔性粘結砂漿組成地暖系統，可以徹底解決目前國內地暖系統中水泥砂漿的開裂、導熱率偏低、易損壞熱水管道等問題。它以整個地面作為散熱面，均勻地向室內輻射熱量，相對于其他采暖方式（空調、暖氣片、壁爐等）具有熱感舒適、熱量均衡穩定、節能、免維修等特點，是營造舒適居住環境的最佳供暖方式。另外，作為地暖系統，石膏材料本身的多孔性，可以起到隔音保溫的作用。石膏基自流平密度低，可以降低建筑物承載重量，是綠色環保的節能型產品。
1.α-高強石膏基自流平砂漿  石膏基自流平材料的強度相對于水泥基自流平材料低，耐水性較差，主要以“底層自流平材料”的形式用于室內。 采用α-高強石膏作為自流平材料的基材，可顯著提高材料強度，用天然石膏制得2h抗壓強度超過14MPa的高強石膏。目前工業副產石膏采用丁二酸、馬來酸酐和丁二酸鈉等制備α-高強石膏的技術日益成熟，而將高強石膏用于自流平材料如今已普遍成熟，主要還是歸功于高強石膏優異的力學性能。用2h抗壓強度和抗折強度分別為35.1MPa和6MPa的高強石膏為膠凝材料，在其他高分子化學添加劑等作用下制備出性能優異的石膏自流平砂漿。 2.建筑石膏自流平砂漿  石膏特有保溫隔熱性、吸聲性能、防火性能，且具有賦形性優良，裝飾美觀等優點，從而越來越受到建筑行業的青睞。然而建筑石膏自流平砂漿的缺陷往往使其應用受到限制，尤其是受雜質影響的工業副產石膏，需通過摻入高分子化學添加劑等提高石膏自流平材料的抗壓強度和抗折強度。 “奧達星石膏基自流平高分子專用膠粉”可在不降低石膏漿體流動性的同時減少拌合用水量，提高石膏硬化體的結構密實度和力學性能。隨著石膏基自流平專用高分子化學添加劑快速發展，促進了建筑石膏自流平材料的推廣及應用。 3.Ⅱ無水石膏自流平砂漿  Ⅱ型無水硬石膏不同于普通的建筑石膏。在沒有激發的條件下，其水化速度十分緩慢，達不到開發利用的要求。在應用Ⅱ型無水硬石膏時，必須首先考慮Ⅱ型無水硬石膏的激發和Ⅱ型無水硬石膏硬化體的耐久性兩個問題。兩個問題同時也是有機統一的。Ⅱ型無水硬石膏膠結料的早期水化率低是其耐久性差的主要原因，而采用高效復合催化劑和提高Ⅱ型無水硬石膏的細度，是提Ⅱ型無水高硬石音水化率的有效方法。Ⅱ型無水硬石膏必須通過有效激發，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。發揮其膠凝性能，達到開發利用的目的。Ⅱ型無水硬石膏水化硬化活性激發的效果與其顆粒形狀、細度、顆粒級配、煅燒和激發劑的種類和摻量等條件及因素有很大關系，其中，激發劑的種類和摻量是影響最大的因素。
表1 為用α- 半水石膏（發電廠的脫硫石膏脫水而成）配置的石膏基自流平砂漿的基本性能指標。*為便于對比，特將水泥基自流平砂漿的技術性能指標也同時列出。  收縮率 從表1可以看出，這兩種砂漿的性能指標十分相近，為了保證相應的流動度，與普通砂漿相比，通常自流平砂漿需水量則要高很多。在自流平砂漿中，這些多余的水份將蒸發到空氣中去，如果這一過程發生過快的話，就會引起十分明顯的砂漿收縮，進而導致在砂漿中出現裂縫。但在石膏基自流平砂漿中則不會出現這種情況，（圖1） 如圖1所示，水泥基自流平砂漿的收縮率遠遠高于石膏基自流平砂漿，到28天，水泥基自流平砂漿的收縮率約為1.17mm/m。隨著時間的延續，水泥基自流平砂漿的收縮率在3個月達到約1.31mm/m，但石膏基自流平砂漿仍保持在-0.19mm/m左右，也就是說，在水泥基自流平砂漿中由于過高的收縮率極有可能導致自流平砂漿的裂縫，所以在實際施工過程中應對水泥基自流平砂漿采取必要的養護處理措施以保證工程質量。  石膏基自流平砂漿的強度發展與砂漿本身的干燥程度有很大的關系，石膏基自流平砂漿除了形成二水石膏所需的結晶水外，其余在砂漿空隙中多余的水份將借助于砂漿中毛細孔而蒸發到空氣中去，進而形成強度，也就是說其強度的發展與石膏基自流平砂漿的干燥速率成正比。圖2為石膏基自流平砂漿抗壓/抗折強度發展曲線，從圖2可以看到，石膏基自流平砂漿不僅早期強度高（6h>6N/mm2），而且后期強度發展迅速，28天可達到20 N/mm2以上。 為了評判石膏基自流平砂漿其內在強度的發展與砂漿本身干燥程度的關系，在實驗室有意識的在不同的干燥周期（1d,2d,7d）對石膏基自流平砂漿的粘結強度進行了測試，也即在石膏基自流平砂漿干燥1天2天和7天后，再貼上瓷磚來檢測其相應的粘結強度。相應的結果詳見圖3和圖4。圖3為石膏基自流平砂漿在不同的干燥周期（1d.2d和7d后）的粘結強度，從圖3中可以清楚看到，隨著石膏基自流平砂漿干燥周期的延長，其相應的粘結強度迅速增加，如28天的粘結強度0.8 N/mm2（1d后粘結），提高到了1.4 N/mm2（7d后粘結），增長量為35％左右。  也就是說，對石膏基自流平砂漿而言，干燥時間的延長將有助于石膏基自流平砂漿本身的強度發展，而在同種條件下，水泥基自流平砂漿的早期粘結強度的發展則明顯優于石膏基自流平砂漿（圖4）  為了模擬石膏基自流平砂漿在地暖系統中的應用，分別將石膏基自流平砂漿置于50℃的熱環境中來檢測強度及熱力學性能的變化。所有試塊（40×40×160mm）首先在標準養護條件下20℃/65%相對空氣濕度下養護7天，然后直接置入50℃的干燥箱內。 表2的數據表明，石膏基自流平砂漿在50℃的條件，基本上保持穩定，也即不再有太大的變化，如28天和194天的收縮值及抗壓強度幾乎保持一致，這也證明，石膏基自流平砂漿特別適合于地暖系統。  石膏基自流平標準JC/T1023-2007  初始流動度用水量： 稱取（300±0.1）g試樣，量取估計加水量倒入攪拌鍋，將試樣在30s內均勻地撒入水中，濕潤后用料勺攪拌1min，然后用攪拌機慢速攪拌2min，得到均勻的料漿。將流動度試模水平放置在測試板中央，測試板表面平整光潔、無水滴。把制備好的料漿灌滿試模，開始計時，在2s內將其垂直向上提升50~100mm，保持10~15s使料漿自由流動。待流動停止后，用直尺測量兩個垂直方向的直徑，取兩個直徑的平均值，精確到1mm，如流動度在145±5mm內，則此流動度為該試樣的初始流動度，若流動度不在145±5mm內，則應調整加水量按上述步驟重新試驗，直至流動度在145±5mm內為止。該水量W1與試樣量W0的比即為初始流動度用水量。30min流動度損失： 將符合初始流動度的料將在攪拌器內靜置30±0.5min內，然互慢速攪拌1min，按初始流動度用水量重新測試流動度。30min流動度損失量為初始流動度（mm）-30min流動度（mm）  拉伸粘結強度： 稱取500±0.1g試樣，按初始流動度用水量加水，將成型框放在混凝土板成型面上，把制備好的料將倒入成型框中，抹平，放置24±0.5h后出模，10個組件為一組。試件脫模后在40±2℃電熱鼓風干燥箱中烘干48h，烘干后的試件用260號砂紙打磨掉表面的浮漿，然后用適宜的高強粘結劑將拉拔頭粘結在試件成型面上，在標準試驗條件下繼續放置24h，用拉伸粘結強度試驗機進行測定，拉伸粘結強度MPa=最大破壞載荷N/2500mm2。  收縮率： 在收縮模具內表面涂一薄層脫模劑，將收縮頭固定在試模兩端面的孔洞中，使收縮頭露出試件端面8±1mm。 稱取500±0.1g試樣，按初始流動度用水量加水，將料漿倒入收縮模具內，無需振動，用金屬刮刀清除多余料漿，使料漿完全充滿模具并使表面平整，三個試件為一組。試件在標準試驗條件下放至24±0.5h拆模，編號，標明測試方向，脫模后30min內按標明的方向測定試件長度，即為試件的初始長度，測定前用標準桿調整收縮儀的百分表原點。 試件測定完初始長度后，放入40±2度電熱風干燥箱中，干燥至恒量（24h內質量變化小于0.2g），將恒量后的試件在實驗室條件下冷卻至室溫，按標明的方向測定試件長度，即為干燥后長度，收縮爐=（試件干燥后的長度mm-試件成型后24h的長度即初始長度mm）/（試件長度160mm-兩個收縮頭埋入料漿中的長度之和，即20±2mm）。）  純度達90％以上一級品位二水石膏煅燒制得的β型半水石膏或用蒸壓法或水熱合成法制得的α型半水石膏。 活性摻合料：自流平材料可以用粉煤灰、礦渣粉等作為活性摻合料，目的在于改善材料的顆粒級配，提高材料硬化體的性能。礦渣粉在堿性環境下發生水化反應，可提高材料結構的密實性和后期強度。 早強型膠凝材料：為了保證施工時間，自流平材料對早期強度(主要是24h抗折和抗壓強度)有一定的要求。采用硫鋁酸鹽水泥作為早強型膠凝材料，硫鋁酸鹽水泥水化速度快，早期強度高，可滿足材料早期強度的要求。 堿性激發劑：石膏復合膠凝材料在中偏堿性的條件下絕干強度最高，可用生石灰和32.5水泥調節pH值，為膠凝材料的水化提供堿性環境。促凝劑：凝結時間是自流平材料一項重要的性能指標，時間過短或過長都不利于施工。促凝劑激發了石膏的活性，加快了二水石膏的過飽和析晶速度，縮短了凝結時間，使自流平材料的凝結硬化時間保持在一個合理的范圍。 石膏自流平與傳統水泥砂漿地坪對比  石膏自流平與傳統水泥砂漿地坪對比  石膏自流平與傳統水泥砂漿地坪對比   石膏自流平與傳統水泥砂漿地坪對比    
石膏基自流平砂漿主要特點：硬化時間快 、容重輕、厚度可調，鋪設厚度 0.5cm——8cm， 不開裂、不空鼓、吸聲隔音、利費環保、施工簡便。 適用范圍 1、可作為室內瓷磚、地毯、木地板等的墊層找平材料 2、可作為室內 PVC、 PU 等的基礎找平材料 3、可作為室內彩色裝飾面層材料 4、可作為室內鋪設地暖覆蓋層找平  石膏基自留平砂漿地坪工程因根據材料性能、使用功能、地面結構類型、環境條件、施工工藝和工程特點進行構造設計。 石膏基自留平砂漿地坪分類： 石膏基自留平砂漿地坪分為結合型、隔離型、保溫板型、水暖A型、水暖B型五種類型 結合型由基層、界面劑、石膏基自流平砂漿地坪構成。 隔離型由基層、隔離膜、石膏基自流平砂漿地坪構成。 保溫板型由基層、保溫板、隔離膜、石膏基自流平砂漿地坪構成。 水暖A型和水暖B型由基層、保溫板、隔離膜或反射膜、水暖管、石膏基自留平砂漿地坪構成。  石膏基自流平的構造設計 石膏基自留平砂漿地坪工程因根據材料性能、使用功能、地面結構類型、環境條件、施工工藝和工程特點進行構造設計。 石膏基自留平砂漿地坪分類： 石膏基自留平砂漿地坪分為結合型、隔離型、保溫板型、水暖A型、水暖B型五種類型 結合型由基層、界面劑、石膏基自流平砂漿地坪構成。 隔離型由基層、隔離膜、石膏基自流平砂漿地坪構成。 保溫板型由基層、保溫板、隔離膜、石膏基自流平砂漿地坪構成。 水暖A型和水暖B型由基層、保溫板、隔離膜或反射膜、水暖管、石膏基自留平砂漿地坪構成。  結合型示意圖 1—界面劑（可選）;2—石膏基自流平砂漿;3—界面劑;4—基層 結合型石膏基自流平砂漿地坪的厚度根據其地坪上方荷載及選用的石膏基自流平砂漿強度等級而定，其石膏基自流平砂漿等級強度不得低于產品標準要求最低強度等級要求，其施工厚度最薄不允許低于5mm。  隔離型示意圖 1—彈性膠帶;2—石膏基自流平砂漿;3—隔離膜;4—基層 隔離型石膏基自流平砂漿地坪的厚度根據其地坪上方荷載及選用的石膏基自流平砂漿強度等級而定，其石膏基自流平砂漿等級強度不得低于產品標準要求最低強度等級要求，最薄的地方不允許低于20mm。  保溫板型示意圖 1—彈性膠帶;2—石膏基自流平砂漿;3—薄膜（隔離膜）;4—保溫板;5—基層 非加熱體系的保溫板型地坪厚度要求:如果保溫板下方基層地坪平整度不夠，應進行粗找平的作業，其粗找平層厚度由地面平整度決定，但是其粗找平厚度最薄的地方不得低于5mm。保溫板地坪施工時，其現場施工作業的最小厚度與設計的標準值相差應≤5mm，且最小施工厚度不得低于30mm。  保溫板上水暖A型示意圖 1—彈性膠帶;2—石膏基自流平砂漿;3—薄膜（隔離膜）;4—保溫板;5—加熱管;6—基層  保溫板上水暖B型示意圖 1—彈性膠帶;2—石膏基自流平砂漿;3—薄膜（隔離膜）;4—加熱反射膜;5—保溫板;6—加熱管;7—基層 保溫板上水暖型石膏基自流平砂漿地坪的厚度應符合設計要求。其中水暖A型中石膏基自流平砂漿覆蓋水暖管的高度不得低于20mm。 石膏基自流平的施工     一、施工準備 1材料：界面劑、石膏基自流平砂漿 2施工工具 （1）機械工具：電動攪拌器、料桶、水桶、洗地機、真空吸塵器、電動切割機。 （2）檢測工具：水準儀、流動度測試儀。 （3）輔助機具：：水管、電線電纜、底涂輥刷、軟刷、量水筒、無齒刮板、石膏基自流平砂漿專用刮板（細齒刮板）、消泡滾筒、釘鞋、鏝刀、抹子、鏟刀等。 3人員配備 施工人員的配備應根據施工面積而定，一般應包括：機械工（自流平攪拌、地面打磨、真空吸塵器、電動切割機等）、瓦工（修補、找平）、力工（清掃、搬運、涂刷界面劑）、管理人員（現場管理、質量控制等）   石膏基自流平砂漿地暖系統: 是一種利用室內地面進行采暖的系統。該系統采用先進的自流平砂漿及高柔性粘結砂漿技術，徹底解決了目前國內地暖系統中豆石混凝土的開裂、導熱率偏低、易損壞熱水管等質量問題, 它以整個地面作為散熱面，均勻地向室內輻射熱量，相對于其它采暖方式（空調、暖氣片、壁爐等）具有熱感舒適、熱量均衡穩定、節能、免維修等特點，是營造舒適住宅的最佳供暖方式。 二、施工工藝 1封閉現場 現場應封閉，嚴禁交叉作業。室內施工時，因室內通風會造成自流平地面開裂，因此要關閉門窗，封閉現場。施工要求基層和環境的清潔、無其他工種的干擾，不允許間斷或停頓。 2 基層檢查 徹底檢查基層表面應無起砂、空鼓、起殼、脫皮、疏松、麻面、油脂、灰塵、裂紋等缺陷，表面干燥度、平整度應符合要求。 3 基層清理與處理； （1）用清潔劑去除基層上的油脂、蠟及其它污染物，必要時用洗地機對地面進行清洗，將塵土、不結實的混凝土表層、油脂、水泥漿或膩子以及可能影響粘結強度的雜質等清理干凈，使基層密實、表面無松動、雜物。 （2）基層表面的浮土，必須用真空吸塵器吸干凈。 （3）對基層的蜂窩、孔洞等采用專用修補砂漿進行修補，對大面積空鼓應徹底剔除，重新施工；局部空鼓應采取灌漿或其它方法處理。對基層裂縫，應采取專項材料灌注、找平、密封。 （4）基層必須堅固、密實，混凝土抗壓強度不小于20Mpa，水泥砂漿抗壓強度不小于15Mpa，否則，應采取補強處理或重新施工。對有防水防潮要求的地面，應預先在基層以下完成防水防潮層的施工。 4標高控制。 用水準儀測定需施工自流平砂漿的標高與厚度，用標高螺釘將基層的標高標出。一般要求自流平砂漿的施工厚度不小于4mm。  5涂刷界面劑； （1）涂刷界面劑的目的是對基層封閉，防止自流平砂漿過早喪失水分；增強地面基層與自流平砂漿層的粘結強度；防止氣泡的產生；改善自流平砂漿的流動性。 （2）按照界面劑使用說明要求，用滾筒將界面劑涂刷在地面上，涂刷要均勻、不遺漏，不得讓其形成局部積液；對于干燥的、吸水能力強的基底要處理兩遍，第二遍要在第一遍界面劑干燥后，方可涂刷。 （3） 一般第一遍界面劑干燥時間約1～2小時，第二遍界面劑干燥時間約3～4小時。 （4）確保界面劑完全干燥，無積存后，方可進行下一步施工 6.自流平砂漿施工： （1）應事先分區以保證一次性連續澆注完整個區域。 （2）用量水筒準確稱量適量清水置于干凈的攪拌桶內，開動電動攪拌器，徐徐加入整包自流平材料，持續均勻地攪拌3～5分鐘。使之形成稠度均勻、無結塊的流態漿體，并檢查漿體的流動性能。加水量必須按自流平材料的要求嚴格控制。 （3）將攪拌好的流態自流平材料在可施工時間內傾側到基面上，任其像水一樣流平開。應傾側成條狀，并確?，F澆條與上一條能流態地融合在一起。 （4）澆注的條狀自流平材料應達到設計厚度。如果自流平施工厚度設計小于等于10mm，則需要使用自流平專用刮板進行批刮，輔助流平。 （5）應連續澆注，兩次澆注的間隔最好在10分鐘以內，以免接茬難于消除。 （6）料漿攤鋪后，用帶齒的刮板將料漿攤開并控制合適的厚度，靜置3~5分鐘，讓里面包裹的氣泡排出，再用消泡滾筒進行放氣，以幫助漿料流動并清除所產生的氣泡，達到良好的接茬效果。 （7）在自流平初凝前，須穿釘鞋走入自流平地面迅速用消泡滾筒滾軋澆注過的自流平地面以排出攪拌時帶入的空氣，避免氣泡、麻面及條與條之間的接口高差。 （8）用過的工具和設備應及時用水清洗。  7 養護 施工完成后的自流平地面，應在施工環境條件下養護24h以上方可使用。 養護期需避免強風氣流，溫度不能過高，當溫度或其它條件不同于正常施工環境條件，需要視情況調整養護時間。 8 成品保護 施工完成后的自流平地面應做好成品保護。成品保護期間，已做好的自流平地面的上不能堆放垃圾、雜物、涂料以及施工機械，避免造成沾污；不能用鈍器、銳器擊打或刻劃自流平地面的面層，也不能在上面行走 三、注意事項 1、施工環境要求：應干燥地面的溫度不應低于＋10℃，地面相對濕度應保持在90％以下；不要有過強的穿堂風，以免造成局部過早干燥。 2、自流平地面對基層要求較高，基層不得有松散的混凝土、油脂、雜物，塵土吸凈；地面上的地漏、地溝、分格縫等要先用海綿條封??；原墊層所留分格縫需用與自流平砂漿同等材質進行封閉。 3、刷第二道界面劑之前和自流平施工前，要求界面劑表面要干燥，以便獲得更好的連接性。施工時應注意保持通風； 4、施工用水最好是潔凈自來水，以免影響表面觀感質量。 5、自流平地面必須連續施工，中間不得停歇；加水后使用時間為30分鐘，超過后自流平砂漿將逐漸凝固，產生強度而失去流動性。澆筑寬度可根據泵的容量和鋪攤厚度而定，通常不超過10～12米；過寬的地面需用海綿條分隔成小塊施工。  6、 石膏基自流平砂漿澆筑完畢后，初次開窗通風干燥應根據供方材料特性不同而區別對待。當采用純半水相石膏作為膠凝材料時，初次開窗通風不得早于24h。當采用Ⅱ型無水石膏、或者摻入水泥、Ⅱ型無水石膏的膠凝體系時，初次開窗通風不得早于72h。 7、在含有加熱體系的石膏基自流平砂漿中，采用加熱方式干燥時，先采用自然通風的方式干燥2d～3d后再開始采用加熱輔助干燥的方式進行干燥。 石膏基自流平的驗收  |
