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(xué)添加劑在工廠精心配置, 混合均勻而制得的一種專(zhuān)門(mén)用于地面找平的干粉砂漿，通常情況下，這類(lèi)砂漿在工地上可直接加水?dāng)嚢瑁C(jī)械/人工）成自流狀液體，能自動(dòng)找平，可用于室內(nèi)建筑物地面的找平，如用于填充地面的凹凸不平，微細(xì)空洞及裂縫等。可廣泛應(yīng)用于室內(nèi)鋪設(shè)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(tǒng)（水暖/電暖）。
國(guó)內(nèi)石膏基自流平發(fā)展
20世紀(jì)80年代末，產(chǎn)量十分稀少。
我國(guó)石膏基自流平砂漿研究起步較晚，大約起始于20世紀(jì)80年代末、九十年代初。
1986年，研發(fā)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(duì)鐵件有銹蝕的危險(xiǎn)，生產(chǎn)應(yīng)用的較少。
1986-2007年，市場(chǎng)開(kāi)始逐步應(yīng)用。
石膏基自流平應(yīng)用成本高于水泥砂漿，推廣應(yīng)用受阻，發(fā)展緩慢。應(yīng)用技術(shù)和施工機(jī)具上與國(guó)外尚有一定的差距。隨著國(guó)內(nèi)石膏基自流平產(chǎn)品的逐漸成熟，2007年，我國(guó)制定并實(shí)施了相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)JC/T1023-2007《石膏基自流平砂漿》。
2019，井噴式發(fā)展。
產(chǎn)品質(zhì)量生產(chǎn)技術(shù)不斷提高，國(guó)內(nèi)已成井噴式發(fā)展?fàn)顟B(tài)，市場(chǎng)需求量不斷上升，各大中小企業(yè)在相關(guān)技術(shù)指導(dǎo)下開(kāi)始相繼上馬投入生產(chǎn)施工。
石膏基自流平砂漿的優(yōu)點(diǎn)
1.采用石膏基自流平施工的地面，尺寸準(zhǔn)確，水平度極高，不空鼓、不開(kāi)裂；作業(yè)時(shí)輕松方便，效率高；并且可以采用泵送施工，日鋪地面可達(dá)800~1000㎡，比傳統(tǒng)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(jié)能幅度約為20%，如采用分區(qū)溫控裝置，節(jié)能幅度可高達(dá)40%），不會(huì)像水泥砂漿層那樣，因熱脹冷縮產(chǎn)生開(kāi)裂、起鼓等現(xiàn)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(jié)能，與地暖配套使用時(shí)，與其他采暖方式相比，節(jié)能幅度約為20%，如果采用分區(qū)控溫裝置，節(jié)能幅度可高達(dá)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(shí)，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(gè)水泥產(chǎn)量中比例很小，不足百分之一；基本上不會(huì)影響水泥生產(chǎn)企業(yè)的利益。因此，在我國(guó)建材市場(chǎng)推廣應(yīng)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(jié)砂漿組成地暖系統(tǒng)，可以徹底解決目前國(guó)內(nèi)地暖系統(tǒng)中水泥砂漿的開(kāi)裂、導(dǎo)熱率偏低、易損壞熱水管道等問(wèn)題。它以整個(gè)地面作為散熱面，均勻地向室內(nèi)輻射熱量，相對(duì)于其他采暖方式（空調(diào)、暖氣片、壁爐等）具有熱感舒適、熱量均衡穩(wěn)定、節(jié)能、免維修等特點(diǎn)，是營(yíng)造舒適居住環(huán)境的最佳供暖方式。另外，作為地暖系統(tǒng)，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(huán)保的節(jié)能型產(chǎn)品。
石膏基自流平市場(chǎng)應(yīng)用前景分析
自流平石膏作為地面找平層，具有其他材料無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此它的市場(chǎng)前景廣闊。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)，自流平石膏作為地面找平層，具有的其它材料無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此它的市場(chǎng)前景廣闊。我國(guó)每年新增建筑面積近20億平方米，若其中60%的地面采用自流平石膏（每平方米約需10-15公斤），每年就有1500--2000多萬(wàn)噸的市場(chǎng)需求量。自流平石膏是在我國(guó)建材市場(chǎng)上，所有石膏產(chǎn)品中，唯一一個(gè)沒(méi)有大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)品。自流平石膏作為替代水泥、減少我國(guó)碳排放的重要產(chǎn)品，與政府已出臺(tái)政策推廣的“石膏干粉砂漿”相比，同樣具有節(jié)能減排的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
石膏基自流平的種類(lèi)
1.α-高強(qiáng)石膏基自流平砂漿
石膏基自流平材料的強(qiáng)度相對(duì)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(nèi)。
采用α-高強(qiáng)石膏作為自流平材料的基材，可顯著提高材料強(qiáng)度，用天然石膏制得2h抗壓強(qiáng)度超過(guò)14MPa的高強(qiáng)石膏。目前工業(yè)副產(chǎn)石膏采用丁二酸、馬來(lái)酸酐和丁二酸鈉等制備α-高強(qiáng)石膏的技術(shù)日益成熟，而將高強(qiáng)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(qiáng)石膏優(yōu)異的力學(xué)性能。用2h抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度分別為35.1MPa和6MPa的高強(qiáng)石膏為膠凝材料，在其他高分子化學(xué)添加劑等作用下制備出性能優(yōu)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?xún)?yōu)良，裝飾美觀等優(yōu)點(diǎn)，從而越來(lái)越受到建筑行業(yè)的青睞。然而建筑石膏自流平砂漿的缺陷往往使其應(yīng)用受到限制，尤其是受雜質(zhì)影響的工業(yè)副產(chǎn)石膏，需通過(guò)摻入高分子化學(xué)添加劑等提高石膏自流平材料的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度。
3.Ⅱ無(wú)水石膏自流平砂漿
Ⅱ型無(wú)水硬石膏不同于普通的建筑石膏。在沒(méi)有激發(fā)的條件下，其水化速度十分緩慢，達(dá)不到開(kāi)發(fā)利用的要求。在應(yīng)用Ⅱ型無(wú)水硬石膏時(shí)，必須首先考慮Ⅱ型無(wú)水硬石膏的激發(fā)和Ⅱ型無(wú)水硬石膏硬化體的耐久性?xún)蓚€(gè)問(wèn)題。兩個(gè)問(wèn)題同時(shí)也是有機(jī)統(tǒng)一的。Ⅱ型無(wú)水硬石膏膠結(jié)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(fù)合催化劑和提高Ⅱ型無(wú)水硬石膏的細(xì)度，是提Ⅱ型無(wú)水高硬石音水化率的有效方法。Ⅱ型無(wú)水硬石膏必須通過(guò)有效激發(fā)，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(fā)揮其膠凝性能，達(dá)到開(kāi)發(fā)利用的目的。Ⅱ型無(wú)水硬石膏水化硬化活性激發(fā)的效果與其顆粒形狀、細(xì)度、顆粒級(jí)配、煅燒和激發(fā)劑的種類(lèi)和摻量等條件及因素有很大關(guān)系，其中，激發(fā)劑的種類(lèi)和摻量是影響最大的因素。
02
石膏基自流平的性能
用α- 半水石膏（發(fā)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(biāo)。為便于對(duì)比，特將水泥基自流平砂漿的技術(shù)性能指標(biāo)也同時(shí)列出。
收縮率
可以看出，這兩種砂漿的性能指標(biāo)十分相近，為了保證相應(yīng)的流動(dòng)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(fā)到空氣中去，如果這一過(guò)程發(fā)生過(guò)快的話(huà)，就會(huì)引起十分明顯的砂漿收縮，進(jìn)而導(dǎo)致在砂漿中出現(xiàn)裂縫。但在石膏基自流平砂漿中則不會(huì)出現(xiàn)這種情況，水泥基自流平砂漿的收縮率遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(shí)間的延續(xù)，水泥基自流平砂漿的收縮率在3個(gè)月達(dá)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(shuō)，在水泥基自流平砂漿中由于過(guò)高的收縮率極有可能導(dǎo)致自流平砂漿的裂縫，所以在實(shí)際施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)水泥基自流平砂漿采取必要的養(yǎng)護(hù)處理措施以保證工程質(zhì)量。
石膏基自流平砂漿的強(qiáng)度發(fā)展與砂漿本身的干燥程度有很大的關(guān)系，石膏基自流平砂漿除了形成二水石膏所需的結(jié)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(xì)孔而蒸發(fā)到空氣中去，進(jìn)而形成強(qiáng)度，也就是說(shuō)其強(qiáng)度的發(fā)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(qiáng)度發(fā)展曲線(xiàn)，從圖2可以看到，石膏基自流平砂漿不僅早期強(qiáng)度高（6h>6N/mm2），而且后期強(qiáng)度發(fā)展迅速，28天可達(dá)到20 N/mm2以上。
為了評(píng)判石膏基自流平砂漿其內(nèi)在強(qiáng)度的發(fā)展與砂漿本身干燥程度的關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)室有意識(shí)的在不同的干燥周期（1d,2d,7d）對(duì)石膏基自流平砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)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(lái)檢測(cè)其相應(yīng)的粘結(jié)強(qiáng)度。相應(yīng)的結(jié)果詳見(jiàn)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(jié)強(qiáng)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(zhǎng)，其相應(yīng)的粘結(jié)強(qiáng)度迅速增加，如28天的粘結(jié)強(qiáng)度0.8 N/mm2（1d后粘結(jié)），提高到了1.4 N/mm2（7d后粘結(jié)），增長(zhǎng)量為35％左右。
也就是說(shuō)，對(duì)石膏基自流平砂漿而言，干燥時(shí)間的延長(zhǎng)將有助于石膏基自流平砂漿本身的強(qiáng)度發(fā)展，而在同種條件下，水泥基自流平砂漿的早期粘結(jié)強(qiáng)度的發(fā)展則明顯優(yōu)于石膏基自流平砂漿
為了模擬石膏基自流平砂漿在地暖系統(tǒng)中的應(yīng)用，分別將石膏基自流平砂漿置于50℃的熱環(huán)境中來(lái)檢測(cè)強(qiáng)度及熱力學(xué)性能的變化。所有試塊（40×40×160mm）首先在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下20℃/65%相對(duì)空氣濕度下養(yǎng)護(hù)7天，然后直接置入50℃的干燥箱內(nèi)。
數(shù)據(jù)表明，石膏基自流平砂漿在50℃的條件，基本上保持穩(wěn)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(qiáng)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(tǒng)。
石膏基自流平標(biāo)準(zhǔn)JC/T1023-2007
初始流動(dòng)度用水量：
稱(chēng)?。?00±0.1）g試樣，量取估計(jì)加水量倒入攪拌鍋，將試樣在30s內(nèi)均勻地撒入水中，濕潤(rùn)后用料勺攪拌1min，然后用攪拌機(jī)慢速攪拌2min，得到均勻的料漿。將流動(dòng)度試模水平放置在測(cè)試板中央，測(cè)試板表面平整光潔、無(wú)水滴。把制備好的料漿灌滿(mǎn)試模，開(kāi)始計(jì)時(shí)，在2s內(nèi)將其垂直向上提升50~100mm，保持10~15s使料漿自由流動(dòng)。待流動(dòng)停止后，用直尺測(cè)量?jī)蓚€(gè)垂直方向的直徑，取兩個(gè)直徑的平均值，精確到1mm，如流動(dòng)度在145±5mm內(nèi)，則此流動(dòng)度為該試樣的初始流動(dòng)度，若流動(dòng)度不在145±5mm內(nèi)，則應(yīng)調(diào)整加水量按上述步驟重新試驗(yàn)，直至流動(dòng)度在145±5mm內(nèi)為止。該水量W1與試樣量W0的比即為初始流動(dòng)度用水量。30min流動(dòng)度損失：
將符合初始流動(dòng)度的料將在攪拌器內(nèi)靜置30±0.5min內(nèi)，然互慢速攪拌1min，按初始流動(dòng)度用水量重新測(cè)試流動(dòng)度。30min流動(dòng)度損失量為初始流動(dòng)度（mm）-30min流動(dòng)度（mm）
拉伸粘結(jié)強(qiáng)度：
稱(chēng)取500±0.1g試樣，按初始流動(dòng)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(gè)組件為一組。試件脫模后在40±2℃電熱鼓風(fēng)干燥箱中烘干48h，烘干后的試件用260號(hào)砂紙打磨掉表面的浮漿，然后用適宜的高強(qiáng)粘結(jié)劑將拉拔頭粘結(jié)在試件成型面上，在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下繼續(xù)放置24h，用拉伸粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)定，拉伸粘結(jié)強(qiáng)度MPa=最大破壞載荷N/2500mm2。
收縮率：
在收縮模具內(nèi)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(chēng)取500±0.1g試樣，按初始流動(dòng)度用水量加水，將料漿倒入收縮模具內(nèi)，無(wú)需振動(dòng)，用金屬刮刀清除多余料漿，使料漿完全充滿(mǎn)模具并使表面平整，三個(gè)試件為一組。試件在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下放至24±0.5h拆模，編號(hào)，標(biāo)明測(cè)試方向，脫模后30min內(nèi)按標(biāo)明的方向測(cè)定試件長(zhǎng)度，即為試件的初始長(zhǎng)度，測(cè)定前用標(biāo)準(zhǔn)桿調(diào)整收縮儀的百分表原點(diǎn)。
試件測(cè)定完初始長(zhǎng)度后，放入40±2度電熱風(fēng)干燥箱中，干燥至恒量（24h內(nèi)質(zhì)量變化小于0.2g），將恒量后的試件在實(shí)驗(yàn)室條件下冷卻至室溫，按標(biāo)明的方向測(cè)定試件長(zhǎng)度，即為干燥后長(zhǎng)度，收縮爐=（試件干燥后的長(zhǎng)度mm-試件成型后24h的長(zhǎng)度即初始長(zhǎng)度mm）/（試件長(zhǎng)度160mm-兩個(gè)收縮頭埋入料漿中的長(zhǎng)度之和，即20±2mm）。）
純度達(dá)90％以上一級(jí)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(jí)配，提高材料硬化體的性能。礦渣粉在堿性環(huán)境下發(fā)生水化反應(yīng)，可提高材料結(jié)構(gòu)的密實(shí)性和后期強(qiáng)度。
早強(qiáng)型膠凝材料：為了保證施工時(shí)間，自流平材料對(duì)早期強(qiáng)度(主要是24h抗折和抗壓強(qiáng)度)有一定的要求。采用硫鋁酸鹽水泥作為早強(qiáng)型膠凝材料，硫鋁酸鹽水泥水化速度快，早期強(qiáng)度高，可滿(mǎn)足材料早期強(qiáng)度的要求。
堿性激發(fā)劑：石膏復(fù)合膠凝材料在中偏堿性的條件下絕干強(qiáng)度最高，可用生石灰和32.5水泥調(diào)節(jié)pH值，為膠凝材料的水化提供堿性環(huán)境。促凝劑：凝結(jié)時(shí)間是自流平材料一項(xiàng)重要的性能指標(biāo)，時(shí)間過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)都不利于施工。促凝劑激發(fā)了石膏的活性，加快了二水石膏的過(guò)飽和析晶速度，縮短了凝結(jié)時(shí)間，使自流平材料的凝結(jié)硬化時(shí)間保持在一個(gè)合理的范圍。
