水泥基自流平砂漿研究現狀及發展趨勢

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保的裝修裝飾用地坪材料，由于其優異的自流平性，受到了建筑行業的青睞。該文介紹了水泥基自流平砂漿的特點，綜述了水泥基自流平砂漿的主要組成材料，對其發展現狀以及在我國發展中存在的問題進行分析總結，并對其將來的發展趨勢進行了展望。

關鍵詞：自流平 水泥 現狀 發展

中圖分類號：TU578.1 文獻標識碼：A 文章編號：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，通過復合優化配比混合加工制備成的具有自流平性質的粉狀產品。在工業中使用過程，現場拌水，其具有極好的流動性，倒在地面上之后，稍經刮刀展開，就可得到高平整基面，且硬化速度非?？?，24 h即可在上行走，或者是對其進行后續工程，與傳統人工找平相比，這種材料施工快捷、簡便，省時省力，成為近年來的研究熱點。

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性能尤其是流動性。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，強度不得低于42.5級。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，但流動性好；石英砂與機制砂多具有棱角，不利于流動，但耐磨性好，強度高，與水泥的粘結相對較好。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，降低材料的生產成本。常用的填料有重鈣粉、石英粉、粉煤灰等。重鈣又稱重質碳酸鈣，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性，需選擇重質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在鍋爐煙氣中收集到的細粉，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，不僅可以提高其內聚力、粘結力，降低其彈性模量，還可以提高抗折強度、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外企業生產的膠粉為主。

1.4 其他外加劑

1.4.1 減水劑

自流平砂漿要求流動度較大，如僅僅是增加用水量，勢必會造成泌水、離析等現象，會影響其他各項性能。因此，要解決這個問題，需要加入減水劑。減水劑的種類主要有：木質素系減水劑、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程中，施工厚度薄，且砂漿材料本身就具有一定的含氣量，當加入更多的外加劑后，更容易產生氣泡，因此必須在施工過程中加入消泡劑。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常加的一種外加劑，加入減水劑和水在自流平材料中時，靜放一段時間后，有可能會有溢水現象產生，此時需添加適量的保水劑。目前應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用不多，在石膏基自流平砂漿中較為常見。

2 水泥基自流平材料的發展歷史及發展過程中存在的問題

2.1 水泥基自流平材料的發展歷史

早在1953年德國的Ardex公司就發明了自流平材料，國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，使用時在現場按規定加水拌合，但有的產品中未加細骨料，需在現場加入。發展到目前，水泥基自流平的“早凝快干”技術已經被廣泛地用于各行各業[1-2]。1982年，日本市場出現了水泥基自流平材料，此后其他發達國家也相繼推出了各標號的水泥基自流平地面材料，特別是以歐美為代表的國家和地區，更是以水泥基自流平為主。迄今為止，放眼全世界，自流平技術發展最快的國家是德國[1]。

國內水泥基自流平技術最初源于日本，中國自流平材料的研究與開發比歐洲起步的較晚，但僅比日本晚幾年。進入20世紀90年后，一些大專院校及研究機構在分析與吸收日本、德國等水泥基自流平配方技術引的基礎上，不斷地開發出不同性能特點的水泥基自流平材料，其配方系統核心仍是硅酸鹽水泥、膨脹劑、高效減水劑。但由于國內膨脹劑、減水劑的性能波動及對自流平施工技術重要性認識的欠缺，水泥基自流平砂漿并沒能大面積推廣并形成足夠的市場。到上世紀九十年代末，隨著歐洲水泥基自流平企業、原材料及設備供應商進入中國，國內水泥基自流平的技術得到了較快的升級。雖然目前水泥基自流平地坪在國內的市場滲透還有待深入，部分企業的低價競爭也在一定程度上影響了市場的健康有序發展，但總體而言，目前的市場增長還較快，而且未來的發展前景也非常好。

2.2 中國自流平材料發展過程中存在的問題

盡管國內的水泥基自流平經過多年的研究與發展，并在一定范圍內有少量的應用，但總體的市場容量仍非常低。主要原因有：（1）原材料性能不穩定。水泥基自流平材料中關鍵原材料性能還不太穩定，產品質量較難保證，如混凝土膨脹劑與高效減水劑都是針對配方體系較簡單的混凝土性能要求進行設計的，不一定能滿足組成復雜的水泥基自流平材料的特珠要求。（2）施工技術相對落后。由于國內的施工技術比較落后，缺乏水泥基自流平材料的標準施工工藝與機具，施工時經常忽略地坪基層處理的要求，早期施工中甚至都沒有涂刷界面劑，結果是實驗室測試結果都很好，小面積實驗結果也不錯，但在大面積實際工程應中就會出現開裂、起粉、泛堿等問題。（3）成本相對較高。由于水泥基自流平材料的成本相對于普通地坪砂漿高得多，從技術及經濟上阻礙了這種新材料的大面積市場推廣與應用。

3 結語

盡管最初幾年我國自流平砂漿的發展稍落后于國外的發展，目前國內占主導地位的仍然是一些外企，但隨著我國經濟的進步，國內對自流平材料的研究越來越多，目前已經逐漸打破了外企主導的地位，相信在不久的將來，隨著我國技術工人施工水平的提高，砂漿原材料性能的穩定，水泥基自流平行業將進入一個高速發展時期，將極大的推動我國建材行業、裝飾裝修行業的發展。

參考文獻

[1] Johann Plank. 歐洲干混砂漿技術發展趨勢[C]//中國硅酸鹽學會.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.