水泥基自流平砂漿研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

馮春花 朱曉靜 劉航慧 李依聰 李麗

摘 要：水泥基自流平砂漿是一種新型環(huán)保的裝修裝飾用地坪材料，由于其優(yōu)異的自流平性，受到了建筑行業(yè)的青睞。該文介紹了水泥基自流平砂漿的特點(diǎn)，綜述了水泥基自流平砂漿的主要組成材料，對(duì)其發(fā)展現(xiàn)狀以及在我國(guó)發(fā)展中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析總結(jié)，并對(duì)其將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：自流平 水泥 現(xiàn)狀 發(fā)展

中圖分類號(hào)：TU578.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）02（c）-0024-02

水泥基自流平砂漿是以硅酸鹽水泥或硫鋁酸鹽水泥或鋁酸鹽水泥為膠凝材料，單摻或復(fù)摻后，加入一定比例的砂作為骨料，再加入各種粉狀填料以及各種外加劑，通過(guò)復(fù)合優(yōu)化配比混合加工制備成的具有自流平性質(zhì)的粉狀產(chǎn)品。在工業(yè)中使用過(guò)程，現(xiàn)場(chǎng)拌水，其具有極好的流動(dòng)性，倒在地面上之后，稍經(jīng)刮刀展開(kāi)，就可得到高平整基面，且硬化速度非?？?，24 h即可在上行走，或者是對(duì)其進(jìn)行后續(xù)工程，與傳統(tǒng)人工找平相比，這種材料施工快捷、簡(jiǎn)便，省時(shí)省力，成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。

1 水泥基自流平砂漿的材料組成

1.1 膠凝材料

在水泥基自流平材料中，對(duì)于膠凝材料的選擇是非常重要，膠凝材料的種類直接影響到自流平砂漿的各項(xiàng)性能尤其是流動(dòng)性。常用的膠凝材料一般為硅酸鹽水泥和高鋁水泥，加入的硅酸鹽類水泥通常為普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，強(qiáng)度不得低于42.5級(jí)。而鋁酸鹽水泥或硫鋁酸鹽水泥的適量加入，可以使水泥基自流平材料獲得良好的早強(qiáng)性。

1.2 砂、填料和礦物摻和料

1.2.1 砂

在水泥基自流平材料中，砂子作為填充骨料，起到舉足輕重的作用，砂分為河（湖）砂、石英砂和機(jī)制砂。河砂常用于建筑工程中，呈圓形，表面光滑，與水泥的粘接性差，但流動(dòng)性好；石英砂與機(jī)制砂多具有棱角，不利于流動(dòng)，但耐磨性好，強(qiáng)度高，與水泥的粘結(jié)相對(duì)較好。在總表面積較小的情況下，減少用水量，且能滿足和易性要求，這才是較好級(jí)配的砂子。

1.2.2 填料

填料的主要作用是減少砂顆粒之間的堆積間隙，降低材料的生產(chǎn)成本。常用的填料有重鈣粉、石英粉、粉煤灰等。重鈣又稱重質(zhì)碳酸鈣，由天然方解石，石灰石等破碎而成。為盡可能提高填充料流動(dòng)性，需選擇重質(zhì)碳酸鈣這種具有圓形形貌特征的材料。粉煤灰是煤粉燃燒時(shí)在鍋爐煙氣中收集到的細(xì)粉，多呈球形，粒徑多在45 μm以下，可以不用粉磨直接用于干拌砂漿。

1.3 膠粉

膠粉適用于添加在各種凝膠材料和砂漿中，不僅可以提高其內(nèi)聚力、粘結(jié)力，降低其彈性模量，還可以提高抗折強(qiáng)度、抗沖擊、性保水性、耐水性、耐磨性、可彎曲度和施工性，降低吸水率等。目前自流平砂漿中采用的膠粉多以國(guó)外企業(yè)生產(chǎn)的膠粉為主。

1.4 其他外加劑

1.4.1 減水劑

自流平砂漿要求流動(dòng)度較大，如僅僅是增加用水量，勢(shì)必會(huì)造成泌水、離析等現(xiàn)象，會(huì)影響其他各項(xiàng)性能。因此，要解決這個(gè)問(wèn)題，需要加入減水劑。減水劑的種類主要有：木質(zhì)素系減水劑、萘系高效減水劑、三聚氰胺高效減水劑、聚羧酸鹽系高效減水劑等。

1.4.2 消泡劑

水泥基自流平材料在使用的過(guò)程中，施工厚度薄，且砂漿材料本身就具有一定的含氣量，當(dāng)加入更多的外加劑后，更容易產(chǎn)生氣泡，因此必須在施工過(guò)程中加入消泡劑。常用的消泡劑有聚氧丙烯甘油醚、乳化硅油等消泡劑。

1.4.3 保水劑

保水劑也是制備自流平材料時(shí)常加的一種外加劑，加入減水劑和水在自流平材料中時(shí)，靜放一段時(shí)間后，有可能會(huì)有溢水現(xiàn)象產(chǎn)生，此時(shí)需添加適量的保水劑。目前應(yīng)用于砂漿中的保水劑主要包括甲基羥乙基纖維素醚、甲基羥丙基纖維素醚等纖維素醚類。

1.4.4 緩凝劑

緩凝劑作為一種外加劑在水泥基自流平砂漿中應(yīng)用不多，在石膏基自流平砂漿中較為常見(jiàn)。

2 水泥基自流平材料的發(fā)展歷史及發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題

2.1 水泥基自流平材料的發(fā)展歷史

早在1953年德國(guó)的Ardex公司就發(fā)明了自流平材料，國(guó)外的自流平材料分為石膏系自流平材料和以水泥為基料的水泥系自流平材料兩大類，使用時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)按規(guī)定加水拌合，但有的產(chǎn)品中未加細(xì)骨料，需在現(xiàn)場(chǎng)加入。發(fā)展到目前，水泥基自流平的“早凝快干”技術(shù)已經(jīng)被廣泛地用于各行各業(yè)[1-2]。1982年，日本市場(chǎng)出現(xiàn)了水泥基自流平材料，此后其他發(fā)達(dá)國(guó)家也相繼推出了各標(biāo)號(hào)的水泥基自流平地面材料，特別是以歐美為代表的國(guó)家和地區(qū)，更是以水泥基自流平為主。迄今為止，放眼全世界，自流平技術(shù)發(fā)展最快的國(guó)家是德國(guó)[1]。

國(guó)內(nèi)水泥基自流平技術(shù)最初源于日本，中國(guó)自流平材料的研究與開(kāi)發(fā)比歐洲起步的較晚，但僅比日本晚幾年。進(jìn)入20世紀(jì)90年后，一些大專院校及研究機(jī)構(gòu)在分析與吸收日本、德國(guó)等水泥基自流平配方技術(shù)引的基礎(chǔ)上，不斷地開(kāi)發(fā)出不同性能特點(diǎn)的水泥基自流平材料，其配方系統(tǒng)核心仍是硅酸鹽水泥、膨脹劑、高效減水劑。但由于國(guó)內(nèi)膨脹劑、減水劑的性能波動(dòng)及對(duì)自流平施工技術(shù)重要性認(rèn)識(shí)的欠缺，水泥基自流平砂漿并沒(méi)能大面積推廣并形成足夠的市場(chǎng)。到上世紀(jì)九十年代末，隨著歐洲水泥基自流平企業(yè)、原材料及設(shè)備供應(yīng)商進(jìn)入中國(guó)，國(guó)內(nèi)水泥基自流平的技術(shù)得到了較快的升級(jí)。雖然目前水泥基自流平地坪在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)滲透還有待深入，部分企業(yè)的低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)也在一定程度上影響了市場(chǎng)的健康有序發(fā)展，但總體而言，目前的市場(chǎng)增長(zhǎng)還較快，而且未來(lái)的發(fā)展前景也非常好。

2.2 中國(guó)自流平材料發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題

盡管國(guó)內(nèi)的水泥基自流平經(jīng)過(guò)多年的研究與發(fā)展，并在一定范圍內(nèi)有少量的應(yīng)用，但總體的市場(chǎng)容量仍非常低。主要原因有：（1）原材料性能不穩(wěn)定。水泥基自流平材料中關(guān)鍵原材料性能還不太穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量較難保證，如混凝土膨脹劑與高效減水劑都是針對(duì)配方體系較簡(jiǎn)單的混凝土性能要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的，不一定能滿足組成復(fù)雜的水泥基自流平材料的特珠要求。（2）施工技術(shù)相對(duì)落后。由于國(guó)內(nèi)的施工技術(shù)比較落后，缺乏水泥基自流平材料的標(biāo)準(zhǔn)施工工藝與機(jī)具，施工時(shí)經(jīng)常忽略地坪基層處理的要求，早期施工中甚至都沒(méi)有涂刷界面劑，結(jié)果是實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果都很好，小面積實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不錯(cuò)，但在大面積實(shí)際工程應(yīng)中就會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂、起粉、泛堿等問(wèn)題。（3）成本相對(duì)較高。由于水泥基自流平材料的成本相對(duì)于普通地坪砂漿高得多，從技術(shù)及經(jīng)濟(jì)上阻礙了這種新材料的大面積市場(chǎng)推廣與應(yīng)用。

3 結(jié)語(yǔ)

盡管最初幾年我國(guó)自流平砂漿的發(fā)展稍落后于國(guó)外的發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)占主導(dǎo)地位的仍然是一些外企，但隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，國(guó)內(nèi)對(duì)自流平材料的研究越來(lái)越多，目前已經(jīng)逐漸打破了外企主導(dǎo)的地位，相信在不久的將來(lái)，隨著我國(guó)技術(shù)工人施工水平的提高，砂漿原材料性能的穩(wěn)定，水泥基自流平行業(yè)將進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展時(shí)期，將極大的推動(dòng)我國(guó)建材行業(yè)、裝飾裝修行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] Johann Plank. 歐洲干混砂漿技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[C]//中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì).2005.

[2] L.Amathieu， A.Bier， K.Scrivener.Mechanisms of set acceleration of Portland cement through CAC addition[C]//Conf.on Calcium Aluminate Cement：Calcium Aluminates Cements， Edinburgh.2001.