石膏特有的保温隔热性、吸声性能、防火性能,且具有赋形性优良、装饰美观等优点,从而越来越受到建筑行业的青睐。然而建筑石膏自流平砂浆的缺陷往往使其应用受到限制,尤其是受杂质影响的工业副产石膏,需通过掺入减水剂、水泥等提高石膏自流平材料的抗压强度和抗折强度。
在2%水泥作用下掺入聚羧酸醚减水剂,减水率从19.4%增长到41.9%,石膏强度大幅度提高。减水剂可在不降低石膏浆体流动性的同时减少拌合用水量,提高石膏硬化体的结构密实度和力学性能。随着石膏减水剂的快速发展,促进了建筑石膏自流平材料的推广应用。影响减水剂效果的主要因素为晶体表面吸附,萘系和减水剂在β-半水石膏表面的吸附属于物理吸附,而聚羧酸系减水剂属于化学吸附。由于不同种类的工业副产石膏的杂质影响,减水剂使用效果不同,必须加大力度开发和研究石膏减水剂。
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。
石膏自流平的缓凝时间和石膏粉种类、配方组成、骨料多少有关。根据老冯多年来调整石膏自流平的经验,除了原材料因素外,气候的变化对石膏影响很大,特别是温度因素,要根据气温预报及时调整缓凝剂的种类和用量。一般来讲,气温低,缓凝剂少加,气温高,缓凝剂多加。只有随时调整石膏砂浆缓凝,才能满足市场施工的需要。做石膏自流平,行业内流传的配方中使用高强石膏,用量大,成本高,没有市场竞争力。如果脱硫石膏的有效成分在90%左右,完全可以做石膏自流平,满足标准指标,石膏自流平二十八天强度,达到20-40兆帕。有的砂浆企业,石膏自流平的强度上不去,利用添加剂技术可以调高石膏自流平的强度达到。
石膏基自流平材料的强度相对于水泥基自流平材料低,耐水性较差,主要以“底层自流平材料”的形式用于室内。采用 α-高强石膏作为自流平材料的基材,可显著提高材料强度,用天然石膏制得 2 h 抗压强度超过 14MPa 的高强石膏。目前工业副产石膏采用丁二酸、马来酸酐和丁二酸钠等制备 α-高强石膏的技术日益成熟,而将高强石膏用于自流平材料已普遍成熟,主要还是归功于高强石膏优异的力学性能。用 2 h 抗压和抗折强度分别为 35.1、6 MPa 的高强石膏为胶凝材料,在缓凝剂、保水剂等作用下制备出性能优异的石膏自流平砂浆。