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根据国家统计局的数据,我国2014年住宅房屋竣工面积8.08亿平方米,假设北方住宅面积占50%的话,其中若60%的地面采用石膏基自流平,每平方米约需20度公斤,每年就有500多万吨的市场需求量。自流平石膏是在我国建材市场上,所有石膏产品中,唯一一个没有大规模产业化生产的产品。
自流平石膏作为替代水泥、减少我国碳排放的重要产品,与政府已出台政策推广的“石膏干粉砂浆”相比,同样具有节能减排的社会效益和经济效益。自流平石膏是自流平地面找平石膏的简称,又称为石膏基自流平砂浆,是由石膏材料、特种骨料及各种建筑化学添加剂在工厂精心配置、混合均匀而制得的一种专门用于地面找平的干粉砂浆。
石膏基自流平起源于欧洲,早在20世纪60年代就开始采用石膏基地坪材料,到20世纪80年代欧美的石膏基自流平砂浆已经非常规范和成熟了。我国石膏基自流平始于20世纪90年代初,受生产成本的限制,规模一直没有发展壮大。近年来相关企业利用脱硫石膏等工业副产石膏代替天然石膏,大大降低生产成本,相关技术也更加成熟。随着国家大力推动工业固废综合利用,石膏基自流平砂浆具有广阔的市场前景。
石膏基自流平的优点
石膏基自流平砂浆的主要胶凝材料是石膏,并且具有自动流平的性能,因此具有以下优点:
采用石膏基自流平施工的地面,尺寸准确,水平度极高,不空鼓、不开裂;作业时轻松方便,效率高;并且可以采用泵送施工,日铺地面可达800~1000㎡,比传统的地面材料施工速度要快5~10倍。
用做“地暖”找平覆盖层(地暖与其他采暖方式相比,节能幅度约为20%,如采用分区温控装置,节能幅度可高达40%),不会像水泥砂浆层那样,因热胀冷缩产生开裂、起鼓等现象。
石膏基自流平硬化后的地板有一定弹性,脚感温暖舒适;并且具有一定的隔音效果。
石膏基自流平和水泥砂浆用于建筑物地面的找平层时,两者连工带料的最终成本相近。如若用石膏自流平替代水泥砂浆,由此减少水泥的用量在整个水泥产量中比例很小,不足百分之一;基本上不会影响水泥生产企业的利益。
石膏基自流平与水泥砂浆的性能对比
收缩率
可以看出,两种砂浆的性能指标十分相近,为了保证相应的流动度,与普通砂浆相比,通常自流平砂浆的需水量要高很多。在自流平砂浆中,这些多余的水份将蒸发到空气中去,如果这一过程发生过快的话,就会引起十分明显的砂浆收缩,进而导致在砂浆中出现裂缝。但在石膏基自流平砂浆中不会出现这种情况。
水泥基自流平砂浆的收缩率远远高于石膏基自流平砂浆,到28天,水泥基自流平砂浆的收缩率约为1.17mm/m。随着时间的延续,水泥基自流平砂浆的收缩率在3个月后达到约1.3mm/m,但石膏基自流平砂浆仍保持在0.19mm/m左右,也就是说,在水泥基自流平砂浆中由于过高的收缩率极有可能导致自流平砂浆裂缝,因此在实际施工过程中应对水泥基自流平砂浆采取必要的养护处理措施以保证工程质量。
石膏基自流平的热力学性能
我们从热力学上检验一下石膏自流平的稳定性。为了模拟在地暖系统中的应用,将自流平石膏置于50℃的热环境中来检测其强度及热力学性能的变化。所有试块(40×40×160mm)首先在标准条件(温度20℃,相对湿度65%)下养护7天,然后直接置于烘箱中,在50℃的条件下分别放置7天、28天和194天之后进行检测。检测的结果来看,自流平石膏在50℃的条件下,热力学性能基本保持稳定,如28天和194天收缩值及抗折、抗压强度几乎保持一致。
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