摘要:本文旨在探讨自流平砂浆用水量对水泥自流平和石膏自流平施工质量的影响。通过分析水泥自流平和石膏自流平的特点,阐述不同用水量在流动性能、硬化性能以及收缩变形等方面的影响,为自流平砂浆的合理应用提供理论依据。
一、引言
自流平砂浆作为一种新型的地面找平材料,在建筑工程中得到了广泛的应用。其中,水泥自流平已经在我国应用了二三十年,石膏自流平近几年才在我国兴起并大面积应用,这两种无机自流平砂浆是全世界最常见的两种类型。自流平砂浆的用水量即“水灰比”是一个关键参数,它直接影响着砂浆的性能,进而影响到地面工程的交付质量。
二、水泥自流平的特点
1. 成分与结构
- 水泥自流平主要以水泥为胶凝材料,配以细骨料、添加剂等组成,分为面层自流平和垫层自流平两种。水泥的水化反应是其硬化的基础,水泥颗粒与水接触后,发生一系列复杂的化学反应,生成钙矾石、C-S-H凝胶等水化产物,使砂浆逐渐硬化形成内部构架搭建受力结构。
2. 性能特点
- 强度高:水泥自流平在硬化后能够提供较高的抗压和抗折强度,适用于承受较大荷载的地面,从C16-C50共分七个等级,如工业厂房、停车场、医院等,大部分以薄层水泥自流平为主,厚层水泥自流平比较少且价格贵。
- 耐久性好:一元体系水泥自流平具有较好的抗磨损、抗侵蚀能力,能够在相对恶劣的环境条件下长期保持稳定的性能;多元体系水泥自流平相对耐水性不佳,不适合在长期潮湿或室外环境使用,在相对干燥的环境中稳定性较好。
三、石膏自流平的特点
1. 成分与结构
- 石膏自流平以半水石膏、Ⅱ型无水石膏或者两者的混合物为主要胶凝材料,配以细骨料、矿物参合料、添加剂等组成,是一种用于室内垫层找平的自流平砂浆。加水搅拌后水化生成二水石膏晶体和部分水硬性胶凝材料,晶体相互交织形成硬化结构。
2. 性能特点
- 快凝快硬:半水石膏自流平的凝结硬化速度较快,能够在24h内达到可上人轻载状态,大大缩短了施工周期,硬化28d后表面硬度良好,大约为莫氏硬度1.5-2.5左右;Ⅱ型无水石膏凝结硬化速度相对较慢一些,可以参考3d强度,但与水泥砂浆相比依旧缩短了一半以上的施工周期,硬化28d后表面硬度较高,与普通混凝土相当,大约为莫氏硬度2.5-3.5左右。
- 光洁平整:硬化后的石膏自流平表面光洁且具有较好的水平精度,这是薄层水泥自流平无法达到的性能优点,适用于室内地面,如住宅、酒店、办公室等。
- 导热性好:Ⅱ型无水石膏导热系数高,配合高硅骨料,导热系数可以达到1.0-1.5W/(m·K),非常适合地暖回填,这是普通水泥自流平和半水石膏自流平所不具备的优异性能。
- 安定性好:常规室内干燥状态下体积安定性好,石膏自流平固化后的体积稳定性受温度变化的影响极小,不像水泥基类地坪容易受气温影响热胀冷缩而引发空鼓开裂,这也是石膏自流平适合地暖回填的主要原因之一。
四、用水量对自流平砂浆的影响
1. 流动性能
- 当用水量低于配方设计用水量时,自流平砂浆的稠度较大,流动性较差。这会导致砂浆在施工过程中难以实现自流平特性,容易出现局部不平整、表面坑洼的现象。
- 随着用水量的增加,砂浆的流动性得到改善。然而,用水量过大超过配方设计用水量时,会出现泌水离析现象,导致砂浆表面出现浮浆,凝结时间延长、骨料下沉、强度降低等质量问题,影响地面交付质量,缩短使用寿命。
- 石膏自流平相对水泥自流平而言对用水量更为敏感。用水量一旦过多,除了上述质量问题以外,还会伴随强度损失特别严重的情况,损失量超过一半以上都是可能的,甚至长时间不干,出现淤泥化现象,彻底丧失强度,石膏自流平直接干报废。
2. 硬化性能
- 合适的用水量是水泥和石膏等胶凝材料充分水化的必要条件。用水量不足时,胶凝材料水化不完全,硬化后的砂浆强度会降低,影响地面的硬度和耐磨性,同时可能出现内部气孔增加、结构不均匀的情况。
- 用水量过多,会稀释水泥或石膏浆体,胶凝材料晶体生长受到干扰,导致硬化后的砂浆孔隙率增加,降低其密实度和强度,影响其耐久性。
4. 收缩变形
- 用水量不当会影响自流平的收缩变形。用水量过少,由于水泥水化不完全,砂浆在硬化过程中可能会产生较大的自收缩。
- 用水量过多时,多余的水分在蒸发过程中会导致较大的干燥收缩,容易引起地面开裂。
六、结论
自流平砂浆的用水量对水泥自流平和石膏自流平的性能都有着至关重要的影响,无论是流动性能、硬化性能还是安定性能,都与用水量密切相关。据笔者了解到,国际上中高端自流平砂浆的用水量一般不超过30%,比如可耐福、优成、雷帝、马贝、西卡等国际知名公司的自流平产品用水量是18-25%左右,国内知名公司如优施杰的自流平产品用水量也在20%左右,属于低用水量产品。在实际应用中,需要根据具体的工程要求、材料特性以及施工环境等因素,选择符合要求的自流平材料,精确控制自流平砂浆的科学用水量,以确保获得良好的施工效果和地面质量。对于水泥自流平,要兼顾其高强度和耐久性的要求,合理控制用水量以平衡强度和收缩变形等问题;对于石膏自流平,要考虑其快凝快硬和水平精度高的特点,优化用水量以保证表面质量和强度发展。只有这样,才能充分发挥自流平砂浆在建筑地面工程中的优势。最后总结一点:在保证产品性能的条件下,用水量越低产品质量越好。
（来源：点财网）
