自流平石膏是自流平地面找平石膏的簡(jiǎn)稱，又稱為石膏基自流平砂漿，是由石膏材料、***骨料及各種建筑化學(xué)添加劑在工廠精心配置、混合均勻而制得的一種專門(mén)用于地面找平的干粉砂漿。上世紀(jì)60年代起源于歐洲國(guó)家，80年代我國(guó)開(kāi)始研制石膏基自流平。

1石膏基自流平起源及國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況

1.1石膏基自流平起源

早在上個(gè)世紀(jì)60年代，為了解決地暖系統(tǒng)中水泥混凝土對(duì)銅管的腐蝕現(xiàn)象，歐洲國(guó)家開(kāi)始采用石膏***坪材料與聚乙烯管。經(jīng)過(guò)20多年的完善與發(fā)展，到20世紀(jì)80年代歐美的地暖技術(shù)已經(jīng)非常成熟，80年代后期石膏企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始制定了為地暖應(yīng)用的石膏基自流平砂漿的規(guī)范。

1.2國(guó)外石膏基自流平發(fā)展

***由于勞動(dòng)力緊張和費(fèi)用高，對(duì)自流平地坪材料開(kāi)發(fā)較早，***住宅公團(tuán)在1972年首先對(duì)石膏基、水泥基自流平材料做了基礎(chǔ)研究，隨后出現(xiàn)商品石膏基自流平材料。1979年，***已有十多種品牌的石膏基自流平材料。

20世紀(jì)80年代以來(lái)，美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、意大利、瑞典、芬蘭等發(fā)達(dá)國(guó)家就開(kāi)始進(jìn)行自流平砂漿的研究。例如德國(guó)的帕依愛(ài)羅公司用II型無(wú)水石膏、奇羅尼公司用α半水石膏都生產(chǎn)出強(qiáng)度為20~30MPa、鋪設(shè)厚度為10mm的石膏基自流平材料。美國(guó)的石膏水泥公司則采用α、β-石膏混合物，在現(xiàn)場(chǎng)加入骨料后泵送的石膏基自流平地坪材料也得到廣泛應(yīng)用。

在德國(guó)，僅2001年就生產(chǎn)了近1億m²的地面砂漿，其中干混石膏***坪砂漿占1***%，現(xiàn)場(chǎng)拌制石膏***坪砂漿占6.6%。從2001年歐洲脫硫石膏的應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，15%的脫硫石膏用在了石膏基自流平砂漿中。不難看出，在歐洲市場(chǎng)，石膏基自流平砂漿占據(jù)了地面砂漿的很大一部分份額。

1.3國(guó)內(nèi)石膏基自流平發(fā)展

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，近年有些單位也有石膏基自流平砂漿產(chǎn)品，但大多廠家采用建筑石膏來(lái)配制，并靠增加化學(xué)添加劑的摻量確保達(dá)到相應(yīng)性能要求，而添加劑費(fèi)用約占自流平石膏生產(chǎn)成本的三分之二，致使石膏基自流平應(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。

2005年，武漢理工大學(xué)的楊新亞等人已經(jīng)開(kāi)始研究硬石膏***面自流平材料。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》。

2石膏基自流平的優(yōu)點(diǎn)及在地暖中的應(yīng)用

2.1石膏基自流平的優(yōu)點(diǎn)

石膏基自流平砂漿的主要膠凝材料是石膏，并且具有自動(dòng)流平的性能，因此具有以下優(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。

2.2石膏基自流平與水泥砂漿的性能對(duì)比

2.2.1一般性能對(duì)比

石膏基自流平與水泥砂漿的一般性能對(duì)比見(jiàn)表 1。

2.2.2收縮率

從表1可以看出，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，通常自流平砂漿的需水量要高很多。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，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不會(huì)出現(xiàn)這種情況，如圖 1所示：

圖 1中，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)月后達(dá)到約1.3mm/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)致自流平砂漿裂縫，因此在實(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。

2.2.3石膏基自流平的熱力學(xué)性能

由于石膏基自流平最初在歐洲是配合地暖系統(tǒng)產(chǎn)生的地面材料，下面我們從熱力學(xué)上檢驗(yàn)一下石膏自流平的穩(wěn)定性。為了模擬在地暖系統(tǒng)中的應(yīng)用，將自流平石膏置于50℃的熱環(huán)境中來(lái)檢測(cè)其強(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)條件（溫度20℃，相對(duì)濕度65%）下養(yǎng)護(hù)7天，然后直接置于烘箱中，在50℃的條件下分別放置7天、28天和194天之后進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表 2。

從上表的結(jié)果來(lái)看，自流平石膏在50℃的條件下，熱力學(xué)性能基本保持穩(wěn)定，如28天和194天收縮值及抗折、抗壓強(qiáng)度幾乎保持一致。

2.2.4石膏基自流平砂漿在地暖系統(tǒng)的應(yīng)用

基于以上熱力學(xué)性能的檢測(cè)，石膏基自流平是非常適合與地暖系統(tǒng)的。

1909年英國(guó)人利用混凝土和石膏管道制作了輻射采暖系統(tǒng)，并申請(qǐng)了專利，成為最早的地暖產(chǎn)品。上世紀(jì)30年代地暖技術(shù)已經(jīng)在發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始使用，中國(guó)在50年代已將該技術(shù)應(yīng)用于***和華僑飯店等工程中。

我國(guó)傳統(tǒng)的地暖的填充層多采用豆石混凝土現(xiàn)場(chǎng)攪拌進(jìn)行施工，如果采用石膏基自流平進(jìn)行填充，可以使施工質(zhì)量的到很大的提高，豆石混凝土地暖與石膏基自流平地暖的對(duì)比見(jiàn)表3：

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***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。

2.2.5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***的數(shù)據(jù)，我國(guó)2014年住宅房屋竣工面積8.08億平方米，假設(shè)北方住宅面積占50%的話，其中若60%的地面采用石膏基自流平，每平方米約需20度公斤，每年就有500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，***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***已***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。

3石膏基自流平種類

根據(jù)石膏種類的不同，石膏基自流平的膠凝材料主要采用α半水***石膏、建筑石膏以及硬石膏。

3.1α-***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-***石膏作為自流平材料的基材，可顯著提高材料強(qiáng)度，姜洪義等用天然石膏制得2h抗壓強(qiáng)度超過(guò)14MPa的***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-***石膏的技術(shù)日益成熟，而將***石膏用于自流平材料如今已普遍成熟，主要還是歸功于***石膏優(yōu)異的力學(xué)性能。彭明強(qiáng)等用2h抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度分別為35.1MPa和6MPa的***石膏為膠凝材料，在緩凝劑、保水劑等作用下制備出性能優(yōu)異的石膏自流平砂漿。

3.2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(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***，尤其是受雜質(zhì)影響的工業(yè)副產(chǎn)石膏，需通過(guò)摻入減水劑、水泥等提高石膏自流平材料的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度。

蔡劍育等在2%水泥作用下?lián)饺刖埕人崦褱p水劑，發(fā)現(xiàn)減水率從19.4%增長(zhǎng)到41.9%，石膏強(qiáng)度大幅度提高。減水劑可在不降低石膏漿體流動(dòng)性的同時(shí)減少拌合用水量，提高石膏硬化體的結(jié)構(gòu)密實(shí)度和力學(xué)性能。隨著石膏專用減水劑快速發(fā)展，促進(jìn)了建筑石膏自流平材料的推廣及應(yīng)用。影響減水劑效果的主要因素為晶體表面吸附，萘系和三聚氰胺系減水劑在β-半水石膏表面的吸附屬于物理吸附，而聚羧酸系減水劑屬于化學(xué)吸附。然后由于不同種類的工業(yè)副產(chǎn)石膏的雜質(zhì)影響，減水劑使用效果不同，必須加大力度開(kāi)發(fā)和研究石膏專用減水劑。

3.3硬石膏自流平砂漿

硬石膏主要來(lái)源于天然石膏、氟石膏和高溫煅燒二水石膏，硬石膏水化活性差和硬化體強(qiáng)度低，必須通過(guò)粉磨、熱處理和添加激發(fā)劑改性。前一般采用激發(fā)劑改變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縮短凝結(jié)時(shí)間。激發(fā)劑主要包括：各種硫酸鹽（K₂SO₄、Na₂SO₄、Al₂（SO₄）₃、FeSO₄、CuSO₄、明礬等）、堿性激發(fā)劑（水泥、石灰等）和其他鹽類激發(fā)劑（K₂Cr₂O₄和K、Na₂Cr₂O₄）^[11]。

硬石膏活性與激發(fā)劑種類、分散度和自身的表面缺陷等有關(guān)。王麗等利用復(fù)合激發(fā)劑、減水劑、保水劑、摻合料、骨料、纖維和減縮劑等制備了硬石膏自流平砂漿，其抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度分別達(dá)到16.7MPa和7.3MPa，粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)0.57MPa，收縮率為0.045%，性能符合***住宅公團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)要求。

4石膏基自流平國(guó)內(nèi)外檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)比較

2007年我國(guó)頒布并實(shí)施了JC/T1023-2007《石膏基自流平砂漿》的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)與歐洲標(biāo)準(zhǔn)由于檢測(cè)方法和養(yǎng)護(hù)條件都不