石膏基自流平材料是如何配制而成的？

自流平作为一种新型的高端的地面找平材料，具有佳的流动性，优异的早期强度和低的尺寸变化率，是传统的地坪材料佳的取代品。但同时自流平配方组成较为复杂，不同厂家的材料适应性不一样。因此，一款性能优良的自流平的制备需要为严格的配方设计。目前，市场上绝大多数水泥基自流平砂浆的胶凝材料都采用OPC-CAC/SAC-CS(硅酸盐水泥-高铝水泥/硫铝水泥-石膏)的三元体系，因而作为胶凝材料之一的石膏必定对水泥基自流平砂浆的性能产生很大的影响。本文主要研究石膏对水泥基自流平性能的影响。 

2.1 原材料

水泥：P.O42.5普通硅酸盐水泥，盘固；重钙：325目重钙，市售；70-140目石英砂；硫铝水泥：快硬硫铝酸盐水泥，建文科技；石膏：硬石膏，品诺化学；α-半水石膏，南通永泰；可再分散乳胶粉：ZJ-6011,兆佳科技；低粘度纤维素醚：ZJ-400E，兆佳科技；聚羧酸高性能减水剂：ZJ-PC8040，兆佳科技；缓凝剂：ZJ-AR缓凝剂，兆佳科技；消泡剂：ZJ-D130，兆佳科技；早强剂：硫酸锂，兆佳科技。

2.2 试验方法及测试内容

执行JC/T 985-2017《地面用水泥基自流平砂浆》，测试自流平初始流动度，20min流动度以及1d抗折抗压强度。

2.3 试验配方

3.1 石膏对自流平砂浆流动度影响

JC/T 985-2017规定自流平的初始流动度≥130mm，20min流动度≥130mm，初始流动度过小则影响施工，20min流动度过小则无法保证充足的施工时间；但流动度过大也易造成泌水沉降离析，将会严重影响自流平的表观效果，一般自流平的初始流动度控制在155mm以内，20min流动度不大于初始流动度，则比较好。 

图1  石膏对自流平流动度的影响

从试验结果可以看出，石膏对自流平的初始流动度基本无影响，但20min流动度，采用α-半水石膏的流动度显著增大，这说明α-半水石膏在该体系中产生了明显的缓凝效果，原因可能是半水石膏的溶解速率较硬石膏更快，初期便参与形成大量钙矾石覆盖在未水化的胶凝材料表面阻碍了胶凝材料的进一步水化；掺硬石膏较未掺石膏的流动度损失较小，这也说明了石膏在三元体系里起到缓凝作用，缓凝程度与石膏的溶解速率关系较大；另外G3组有假凝现象出现，经搅拌流动度迅速恢复，原因可能是半水石膏掺量过多，半水石膏水化较快生成二水石膏所致。

3.2 石膏对自流平砂浆早期强度的影响

JC/T 985-2017规定自流平砂浆的1d抗折强度≥2MPa，1d抗压强度≥6MPa。较高的早期强度是提高施工效率的保证，石膏作为胶凝材料之一对自流平的早期强度有着很深的影响。

图2  石膏对自流平1d强度的影响

G0组强度较低，G1组强度较高，G2组膨胀开裂，G3组很软。从试验结果来看，G1组较G0组和G4组强度高很多，可知硬石膏的掺入可显著提高三元体系自流平的早期强度，由于硬石膏单独存在水化慢，所以其早期强度的提高不是由于总的胶凝材料提升引起的，其强度的提高与钙矾石生成有关，当未使用硬石膏时，钙矾石生成量不足，因而早期强度较低；对比G1,G2,G3组可知，使用低掺量的α-半水石膏同样存在早期膨胀过度开裂的风险；而使用较多的α-半水石膏，体系甚至会过度缓凝，早期几乎无强度。因此，OPC+SAC+CS的三元体系自流平石膏应推荐使用硬石膏，不推荐使用α-半水石膏，如需使用需要严格控制掺量。

1、石膏在OPC+SAC+CS的三元体系自流平砂浆中可降低流动度损失，石膏的溶解速率越高，其效果越明显，甚至增加20min流动度；

2、硫铝三元体系自流平砂浆中使用硬石膏可显著增加早期强度，使用半水石膏的自流平砂浆存在膨胀开裂的风险，较多的半水石膏甚至会导致过度缓凝，严重影响早期强度，故自流平砂浆中推荐使用硬石膏，不推荐使用α-半水石膏，如需使用需要严格控制掺量。