石膏自流平砂漿施工技術(shù)應(yīng)用研究

李奎東

近年來，石膏自流平砂漿在建筑施工中得到全面推廣。這種用石膏材料、特種骨料與其他化學(xué)添加劑配制而成的地面找平材料，在施工中效果顯著，因此已經(jīng)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)地面找平材料。與傳統(tǒng)地面找平材料相比，石膏自流平砂漿在施工過程中具有強(qiáng)度高、耐水性好等優(yōu)勢，逐漸替代其他材料成為地面找平首選，現(xiàn)階段主要應(yīng)用在室內(nèi)瓷磚、木地板等墊層找平施工中，由此可見石膏自流平砂漿將會成為建筑行業(yè)中的熱門材料。但是該材料并不適用于潮濕的環(huán)境，如建筑地下室、衛(wèi)生間等。

1 石膏自流平砂漿的發(fā)展起源

石膏自流平砂漿主要用于地面找平施工，由多種材料混合配置而成，包括石膏、特種骨料以及化學(xué)添加劑，起源于歐洲，而我國在20 世紀(jì)80 年代才開始逐漸加大石膏自流平砂漿材料的研究。我國在1986 年已正式研制出以氟石膏廢渣為膠凝材料的石膏自流平砂漿，不過由于處在初期階段材料的耐水性能明顯不足，且會腐蝕鐵制器材。隨后石膏自流平砂漿產(chǎn)品不斷優(yōu)化，除了對配方進(jìn)行調(diào)整以外，還增加了各種化學(xué)添加劑，以此保證材料性能符合要求，不過添加劑費(fèi)用達(dá)到了材料成本的2/3，這也導(dǎo)致該材料在國內(nèi)發(fā)展緩慢[1]。

2 石膏自流平砂漿的類型與施工優(yōu)勢

2.1 石膏自流平砂漿的類型

2.1.1 高強(qiáng)石膏自流平砂漿材料

一般來說，石膏自流平砂漿材料在強(qiáng)度上比水泥自流平材料要差，并且耐水性能也偏低，大多用在建筑室內(nèi)底層自流平施工中。隨著高強(qiáng)石膏的全面推廣，其也成為當(dāng)前市面上最主要的自流平材料之一，在強(qiáng)度方面得到了顯著提高。高強(qiáng)石膏獲取較為方便，主要是從天然石膏中獲取，而且現(xiàn)階段的高強(qiáng)石膏技術(shù)已經(jīng)日漸成熟，已廣泛應(yīng)用在自流平施工中。因?yàn)楦邚?qiáng)石膏的力學(xué)性能較為突出，所以其能夠成為地面找平的主要材料。另外，高強(qiáng)石膏也可以作為凝膠材料使用，搭配緩凝劑、保水劑等即可制備出性能較強(qiáng)的地面找平材料，也就是高強(qiáng)石膏自流平砂漿[2]。

2.1.2 建筑石膏自流平砂漿材料

由于石膏本身具有保溫性能好的優(yōu)勢，并且吸音性能、防火性能俱佳，所以其在建筑行業(yè)中受到大部分人的追捧，除了用以裝飾外，建筑石膏自流平砂漿的應(yīng)用也日益普遍。建筑石膏自流平砂漿存在一定的缺陷，對此可以在制作過程中加入水泥、減水劑等材料，進(jìn)而確保其抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度均符合實(shí)際需求。在石膏自流平砂漿中添加2%的水泥材料，同時(shí)使用一定的聚羧酸醚減水劑即可提高砂漿的減水率，同時(shí)石膏強(qiáng)度也會隨之提高。

2.1.3 硬石膏自流平砂漿材料

硬石膏自流平砂漿材料在使用過程中，由于自身活化性差和硬化體強(qiáng)度較低，需要經(jīng)過粉磨、熱處理或添加激發(fā)劑改性等方式達(dá)到優(yōu)化性能的目的。硬石膏大多來自于天然石膏材料、氟石膏和高溫煅燒二水石膏，在使用過程中需要利用激發(fā)劑改變CaSO4 的溶解度、溶解速度，進(jìn)一步提高硬石膏水化硬化能力，縮短施工中的凝結(jié)時(shí)間。我國主要采用復(fù)合激發(fā)劑、減水劑、摻和料、報(bào)保水劑以及骨料等，制作成用于地面找平處理的材料。此外，也可以調(diào)整顆粒級配方法增強(qiáng)材料力學(xué)強(qiáng)度，在保證流動性不變的情況下減少石膏用量，即可縮短凝結(jié)時(shí)間、增加后期強(qiáng)度，同時(shí)還能適當(dāng)降低需水量。

2.2 石膏自流平砂漿的施工優(yōu)勢

2.2.1 性能優(yōu)于其他材料

石膏自流平砂漿產(chǎn)品主要利用天然無水石膏進(jìn)行粉磨，且作為凝膠材料使用添加劑、細(xì)集料制作而成。其主要應(yīng)用于地面找平等施工環(huán)節(jié)，逐漸替代傳統(tǒng)水泥自流平砂漿材料。施工過程中需要按照比例添加水灰比，從而形成具有和易性、流動性的材料，僅依靠自身重力作用就能形成較為平整的表面，加上攤平、打磨處理，即可獲得光滑的基層表面。

此外，石膏自流平砂漿的凝結(jié)時(shí)間較短、強(qiáng)度高，具有非常顯著的粘結(jié)牢固性，非常適用于建筑室內(nèi)地面精細(xì)度較高的找平施工。實(shí)踐表明，石膏自流平砂漿材料作業(yè)便捷，且施工后極少出現(xiàn)空鼓、開裂現(xiàn)象。在成本方面與水泥砂漿相近，因此石膏自流平砂漿材料具備代替水泥自流平砂漿材料的能力，且不會增加任何成本投入，由此可見該材料在我國發(fā)展前景良好，是現(xiàn)階段性能最優(yōu)異的地面找平材料[3]。用于底層自流平施工中。近年來，石膏自流平砂漿類型逐漸豐富，性能也有所提高，完全可以作為水泥自流平砂漿材料的替代品，并且能夠應(yīng)用在建筑室內(nèi)多個施工領(lǐng)域中，不會對地暖系統(tǒng)造成負(fù)面影響。石膏自流平砂漿的導(dǎo)熱率高，能夠確保地暖系統(tǒng)向室內(nèi)散發(fā)更多熱量，加上石膏材料具有隔聲、保溫作用，可以說該材料是現(xiàn)代建筑中應(yīng)用最廣的產(chǎn)品之一。圖1 為泡粒砼自流平保溫地坪構(gòu)造。

圖1 泡粒砼自流平保溫地坪構(gòu)造

3 石膏自流平砂漿的施工技術(shù)要點(diǎn)

2.2.2 適用范圍廣

在石膏自流平砂漿材料的初期階段，由于本身性能并沒有達(dá)到要求，所以無法替代水泥砂漿材料，因此也被廣泛應(yīng)

3.1 前期階段

3.1.1 地面基層處理

石膏自流平砂漿屬于潛力較大的建筑材料，擁有廣闊的市場前景，不過施工中仍然要注意技術(shù)上的把控，這樣才能保證最終質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。石膏自流平砂漿對于基層處理質(zhì)量要求非常嚴(yán)格，并且會直接影響后續(xù)施工質(zhì)量，因此要分步驟進(jìn)行施工操作。

第一，借助高壓水槍對地面進(jìn)行沖洗處理，確保施工區(qū)域內(nèi)沒有浮塵、浮砂以及泥土。第二，注意觀察基面是否存在裂紋、孔洞，若有以上質(zhì)量問題必須提前修復(fù)。第三，使用旋轉(zhuǎn)式打磨機(jī)進(jìn)行處理，保證基面平整、干凈。第四，在基層沒有任何污染物、雜質(zhì)及水后，采用界面劑處理地面。界面劑大多分為兩遍施工，第一遍等待界面劑形成膜，隨后開始第二遍施工。界面劑形成膜大概需要3 h 左右，因此應(yīng)禁止人員隨意走動，避免對界面劑造成破壞，影響后續(xù)施工質(zhì)量[4]。

3.1.2 施工方法選擇

石膏自流平砂漿除了在性能上具有明顯的優(yōu)勢外，施工過程也較為便捷，不過仍然要根據(jù)實(shí)際需求、場地規(guī)模確定具體的施工方法。當(dāng)前主要采取3 種施工方法，具體分析如下。

第一，大面積現(xiàn)場攪拌法。配備攪拌罐等設(shè)備，攪拌時(shí)使用快速攪拌或二級攪拌，通過泵送方式進(jìn)行運(yùn)輸。第二，中等面積地面找平法。主要采用中型自動攪拌運(yùn)輸設(shè)備完成施工，此類設(shè)備大多為雙攪拌系統(tǒng)，每次都能攪拌100 kg左右的干粉，但需要由人工控制攪拌時(shí)間及攪拌速度。第三，小型面積施工方法。大多使用簡易快速攪拌器，需要投入大量人力成本，容易引發(fā)污染。

3.2 關(guān)鍵環(huán)節(jié)

3.2.1 嚴(yán)格控制原材料加水量

施工過程中灌注攪拌好的石膏自流平砂漿，同時(shí)利用鏝刀、齒針刮刀等工具攤平處理，大多數(shù)情況下石膏自流平砂漿施工厚度要控制在4 mm 以內(nèi)，確保表面盡量平整。為了保證石膏自流平砂漿材料的質(zhì)量，應(yīng)嚴(yán)格控制加水量。一般來說，加水量需要根據(jù)添加劑、氣候條件、配方來決定，不同批次的石膏材料都要對加水量進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。在加水量過多的條件下，雖然流動性有所提升，但容易引發(fā)漏漿、泌水問題，并且在施工后會出現(xiàn)不平整等現(xiàn)象。

相反，加水量低時(shí)石膏自流平砂漿材料的流動性隨之降低，施工過程中的氣泡很難排除，如果用刮尺進(jìn)行攤平處理，還會引發(fā)開裂等質(zhì)量問題。加水量是控制施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，確保加水量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2.2 嚴(yán)格控制原材料攪拌時(shí)間

石膏自流平砂漿材料攪拌時(shí)間同樣會受到批次、環(huán)境以及添加劑等因素影響，當(dāng)石膏粉溶解度相對較差時(shí)，添加劑的溶解速度也會變得異常緩慢，這種情況下就需要延長攪拌時(shí)間。正確的攪拌時(shí)間為3 ～5 min，且攪拌后石膏自流平砂漿材料均勻一致，沒有任何質(zhì)量問題，不會出現(xiàn)泌水、漏漿現(xiàn)象。在原材料攪拌過程中，可以利用筷子蘸石膏漿，通過拉絲現(xiàn)象判斷是否攪拌均勻，如果材料未出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象，應(yīng)繼續(xù)攪拌直到能夠出現(xiàn)拉絲。在小型施工現(xiàn)場，應(yīng)采用2 800 轉(zhuǎn)/min 的電鉆進(jìn)行攪拌，首先攪拌2 min，靜置片刻后，再次攪拌2 min，可達(dá)到最佳效果，相比持續(xù)攪拌4 min 質(zhì)量更佳。選用中型交換機(jī)同樣要控制好時(shí)間，第1 次攪拌到位后可繼續(xù)攪拌第2 次，確保原材料質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。大型攪拌設(shè)備要注意避免停機(jī)時(shí)間較長，若施工過程中急需停機(jī)處理，應(yīng)隔20 min 開一次設(shè)備，防止攪拌運(yùn)輸系統(tǒng)堵泵[5]。

3.2.3 注意把控拌和后砂漿使用時(shí)間

通常，石膏自流平砂漿攪拌結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行施工操作，利用好材料的流動性最佳時(shí)間，盡量不要超過45 min。一次拌和材料在初凝前用完，材料初凝后盡量不要加水進(jìn)行稀釋，這會影響材料質(zhì)量，施工后容易產(chǎn)生地面開裂、分化等問題。

3.2.4 大面積建筑應(yīng)采取分格施工

石膏自流平砂漿施工與修補(bǔ)砂漿施工相似，在單元房施工的條件下，每個房間都要一次性完成施工，若未能一次性施工，接茬位置會出現(xiàn)開裂等質(zhì)量問題。因此，大面積建筑必須采取分格施工方法，每個區(qū)域內(nèi)的施工時(shí)間控制在20 min 內(nèi)，減少地面開裂問題。

3.2.5 石膏自流平施工養(yǎng)護(hù)措施

在石膏自流平砂漿施工過程中，應(yīng)對現(xiàn)場進(jìn)行嚴(yán)格管理，可以采取封閉施工形式，避免出現(xiàn)交叉作業(yè)，對地面找平施工造成影響。另外，施工中要注意保持連續(xù)性、連貫性，盡量不要長時(shí)間停工或施工間隔時(shí)間過長，必須對每個單元進(jìn)行連續(xù)施工，在噴漿后直接開始找平處理，迅速完成所有工序，施工結(jié)束后對現(xiàn)場進(jìn)行封閉管理，嚴(yán)禁風(fēng)吹和踩踏現(xiàn)象。

在不受到外力影響的條件下，石膏自流平砂漿施工后3 h 即可完全凝結(jié)，這也是最佳時(shí)間。施工結(jié)束后注意室內(nèi)通風(fēng)，但不能直接吹響施工區(qū)域，若存在穿堂風(fēng)會加快地面干燥速度，并因此產(chǎn)生明顯的干裂。養(yǎng)護(hù)過程中要嚴(yán)格控制濕度，不能直接用明水對地面作浸濕處理，施工溫度應(yīng)控制在-5 ～35 ℃，超過此溫度時(shí)不建議進(jìn)行石膏自流平砂漿施工。夏季施工時(shí)做好防護(hù)，避免太陽直接照射地面。

3.2.6 保障石膏自流平砂漿的強(qiáng)度

對于石膏自流平砂漿施工來說，最需要關(guān)注的問題就是施工強(qiáng)度。實(shí)踐表明，砂石膏自流平砂漿在施工后28 d，絕干抗壓強(qiáng)度能達(dá)到20 ～40 MPa，而無砂材料在相同的時(shí)間可達(dá)15 ～20 MPa。為了提高施工強(qiáng)度，可以在每噸石膏無砂自流平砂漿材料中添加200 kg 的細(xì)砂材料。

3.2.7 添加專業(yè)的界面劑

地面找平施工過程中涂刷界面劑，是為了能夠?qū)鶎舆M(jìn)行封閉處理，這樣石膏自流平砂漿材料就不會過早失去水分，有利于提高材料與地面基層的粘接強(qiáng)度，同時(shí)減少施工過程中的質(zhì)量問題，充分改善自流平砂漿的流動性。界面劑應(yīng)該根據(jù)施工需求來決定，按照基層地面情況選擇合適的界面劑材料。

3.2.8 消除地面氣泡和表面張力

在石膏自流平砂漿施工后，施工人員應(yīng)穿著釘鞋進(jìn)入施工區(qū)域，并利用消泡滾筒對澆筑過的地面進(jìn)行處理。這是為了排除攪拌過程中混入的空氣，同時(shí)還能起到消除表面張力的作用，減少施工的麻面、開裂等質(zhì)量問題。

4 結(jié)語

石膏自流平砂漿是當(dāng)前建筑行業(yè)應(yīng)用較為廣泛的材料之一，主要用于地面找平施工。通過分析可以發(fā)現(xiàn)，石膏自流平砂漿性能優(yōu)異，且適用范圍相對較大。施工技術(shù)上應(yīng)做好前期階段的質(zhì)量把控，包括施工技術(shù)選擇、基層地面處理，后續(xù)施工應(yīng)嚴(yán)格控制原材料與加水量，保證攪拌時(shí)間合理，從而提高石膏自流平砂漿強(qiáng)度。