石膏基自流平砂浆介绍及应用前景预测
发布时间：2022-01-14
来 源 ：武汉华轩高新
01 应用技术 自流平石膏是自流平地面找平石膏的简称，又称为石膏基自流平砂浆，是由石膏材料、特种骨料及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。 
自流平石膏根据原料分为α-半水石膏型和Ⅱ型硬石膏型（由二水石膏经650℃~750℃煅烧而得），都是在相应原料中添加一定比例的缓凝剂（α-半水石膏型）或激发剂（Ⅱ型硬石膏型），再掺入水泥、减水剂、保水剂、细集料（石英砂）、消泡剂等，混合均匀制得。 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。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。 02 市场概况 石膏基自流平起源于欧洲，早在20世纪60年代就开始采用石膏基地坪材料，到20世纪80年代欧美的石膏基自流平砂浆已经非常规范和成熟了。我国石膏基自流平始于20世纪90年代初，受生产成本的限制，规模一直没有发展壮大。近年来相关企业利用脱硫石膏等工业副产石膏代替天然石膏，大大降低生产成本，相关技术也更加成熟。随着国家大力推动工业固废综合利用，石膏基自流平砂浆具有广阔的市场前景。 
石膏基自流平砂浆
03 石膏自流平的优点 1、采用自流平石膏施工的地面，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800~1000m2，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（地暖与其它采暖方式相比，节能幅度约为20%，如采用分区温控装置，节能幅度可高达到40%），不会象水泥砂浆层那样，因热胀冷缩产生开裂、起鼓等现象。 3、自流平石膏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。如若用自流平石膏替代水泥砂浆，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。 4、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。 04 石膏基自流平与水泥砂浆的性能对比 （1）收缩率 从表1可以看出，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，通常自流平砂浆的需水量要高很多。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不会出现这种情况，如图 1所示：
图 1中，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个月后达到约1.3mm/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裂缝，因此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。 （2）石膏基自流平的热力学性能 我们从热力学上检验一下石膏自流平的稳定性。为了模拟在地暖系统中的应用，将自流平石膏置于50℃的热环境中来检测其强度及热力学性能的变化。所有试块（40×40×160mm）首先在标准条件（温度20℃，相对湿度65%）下养护7天，然后直接置于烘箱中，在50℃的条件下分别放置7天、28天和194天之后进行检测。检测结果见表 2。 
从上表的结果来看，自流平石膏在50℃的条件下，热力学性能基本保持稳定，如28天和194天收缩值及抗折、抗压强度几乎保持一致。 05 石膏基自流平种类 根据石膏种类的不同，石膏基自流平的胶凝材料主要采用α半水高强石膏、建筑石膏以及硬石膏。 （1）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，比如，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。 （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，需通过掺入减水剂、水泥等提高石膏自流平材料的抗压强度和抗折强度。 在2%水泥作用下掺入聚羧酸醚减水剂，可发现减水率从19.4%增长到41.9%，石膏强度大幅度提高。减水剂可在不降低石膏浆体流动性的同时减少拌合用水量，提高石膏硬化体的结构密实度和力学性能。随着石膏专用减水剂快速发展，促进了建筑石膏自流平材料的推广及应用。影响减水剂效果的主要因素为晶体表面吸附，萘系和三聚氰胺系减水剂在β-半水石膏表面的吸附属于物理吸附，而聚羧酸系减水剂属于化学吸附。然后由于不同种类的工业副产石膏的杂质影响，减水剂使用效果不同，必须加大力度开发和研究石膏专用减水剂。 （3）硬石膏自流平砂浆 硬石膏主要来源于天然石膏、氟石膏和高温煅烧二水石膏，硬石膏水化活性差和硬化体强度低，必须通过粉磨、热处理和添加激发剂改性。前一般采用激发剂改变CaSO4溶解度或溶解速度，加快CaSO4·0.5H2O的生成速率，增加硬石膏水化硬化能力和缩短凝结时间。激发剂主要包括：各种硫酸盐（K2SO4、Na2SO4、Al2（SO4）3、FeSO4、CuSO4、明矾等）、碱性激发剂（水泥、石灰等）和其他盐类激发剂（K2Cr2O4和K、Na2Cr2O4）。 硬石膏活性与激发剂种类、分散度和自身的表面缺陷等有关。利用复合激发剂、减水剂、保水剂、掺合料、骨料、纤维和减缩剂等制备的硬石膏自流平砂浆，其抗压强度和抗折强度分别达到16.7MPa和7.3MPa，粘结强度达0.57MPa，收缩率为0.045%，性能符合日本住宅公团标准要求。 06 发展前景预测 我国每年新增建筑面积近20亿平方米，其中北方采暖区基本上已都采用了地暖，这更有利于自流平石膏的推广应用。若按60%的地面采用自流平石膏做找平层计算，每年自流平石膏的需求量为2700万吨（每平方米用量为22.5公斤），其基料--高强石膏的需求量为1458万吨，即需要1750万吨的脱硫石膏。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。
