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自流平水泥砂浆经典配方技术
 

一、自流平水泥/砂浆简介及分类

 

自流平水泥/砂浆是一种可以提供一个可以铺设终饰面层(如地毯、木地板等)的平整光滑的地板表面。其关键的性能要求有快硬和低收缩等。市场上有不同的地面系统,如水泥基、石膏基或它们的混合物。本文中我们将集中讨论具有流平性能的可流动系统。可流动的水硬性地面(如果做为最终覆盖层称为面层材料;如果做为中间过渡层成为垫层材料)一般统称为:水泥基自流坪(面层)和水泥基自流坪(垫层)。

 

二、产品的材料组成及其典型配比

 

自流平水泥/砂浆是以水泥为基料,与其它改性材料经高度复配而制成的水凝硬性复合材料。目前现有的各种配方虽各不相同,配方各异,但总体上材料

离不开下述所列种类,原理大致相同。主要由以下六大部分组成:(1)混合胶凝材料,(2)矿物填料,(3)调凝剂,(4)流变改性剂,(5)增强组分,(6)水组成,下面是一些厂家的典型配比。

 

1

混合胶凝材料系统

3040%

高铝水泥

普通硅酸盐水泥

a-半水石膏/硬石膏

2

矿物填料

5568%

石英砂

碳酸钙粉

3

调凝剂

~0.5%

缓凝剂-酒石酸

促凝剂-碳酸锂

4

流变改性剂

~0.5%

羟丙基甲基纤维素粘度400

超塑化剂-减水剂

消泡剂

稳定剂

5

增强组份

14%

可再分散胶粉

6

 

20%-25%

 

三、配方及材料功能性说明

 

自流平水泥/砂浆是最复杂的水泥砂浆配方。一般由10种以上的组份构成,下面是水泥基自流坪(垫层) 的配方

Self-Leveling Underlay Mortar 

水泥基自流坪(垫层

Raw Material原材料

Dosage  比例

OPC  普硅水泥 42.5R

28

HAC625  高铝水泥 CA-50

10

Quartz  Sand  石英砂  (70-140mesh)

41.11

Calcium  Carbonate 碳酸钙  (500mesh)

16.2

Hemihydrate  Gypsum       

1

Anhydrite无水石膏(硬石膏)

6

Latex  Powder乳胶粉 AXILATTM  HP8029

1.5

羟丙基甲基纤维素醚MHPC粘度500

0.06

Superplasticizer  减水剂 SMF10

0.6

Defoamer  消泡剂 AXILATTM DF 770 DD

0.2

Tartaric  Acid 酒石酸 200

0.18

Lithium  Carbonate  碳酸锂 800

0.15

Calcium  Hydrate    

1

Total  总量

100

 

注:5℃以上施工

1)其胶凝材料系统一般由普通硅酸盐水泥(OPC)、高铝水泥(CAC)和硫酸钙混合而成,以提供足够的钙、铝和硫来形成钙钒石。这是因为钙钒石的形成有三个主要特点,即 (1) 形成速度快,(2) 高结合水能力,和 (3) 补充收缩的能力,完全符合自流平水泥/砂浆必须提供的宏观性能要求。

2)自流平水泥/砂浆颗粒级配需要将较粗的填料(如石英砂)和磨得更细的填料(如磨细碳酸钙粉)配合使用,以达到最佳的密实性效果。

3)自流平水泥/砂浆里面产生的硫酸钙是使用-半水石膏(-CaSO4•½H2O)或硬石膏(CaSO4);,它们能以足够快的速度释放硫酸根而无需增加用水量。经常问道的一个问题是为什么不能使用-半水石膏(与-半水石膏具有相同的化学组成),它比-半水石膏更容易获得而且价格也便宜。但问题在于-半水石膏的高空隙率会显著增加用水量,从而导致硬化砂浆强度的下降。

4)可再分散胶粉是自流平水泥/砂浆的关键成分。它可以提高流动性、表面耐磨性、拉拔强度和抗折强度。此外,它还可以降低弹性模量,从而减小系统的内部应力。可再分散胶粉必须能够形成坚固的聚合物膜。高性能的自流平水泥/砂浆产品含有最高达8%的可再分散胶粉,并以高铝水泥为主。这种产品可以保证快速凝结硬化和24小时后的高早期强度,从而满足第二天进行施工作业的要求,如翻新工程。

5)自流平水泥/砂浆即需要通过促凝剂(如碳酸锂)达到早期水泥凝结强度,又需要通过缓凝剂(如酒石酸)来减缓石膏凝结速度。

6)超塑化剂(聚羧酸减水剂)在自流平水泥/砂浆里起到减水作用因而提供流动和找平性能。

7)消泡剂不仅可以减少含气量提高最终后期强度,还可以获得均匀、光滑和坚固的表面。

8)少量的稳定剂(如纤维素醚)可以防止砂浆的离析和表皮的形成,从而造成对最终表面性能的负面影响。可再分散胶粉会进一步改善流动性能并对强度起到促进作用。

 

四、产品的质量要求及其技术关键

 

1、自流平水泥/砂浆的基本要求

1)具有良好的流动性,在几毫米厚的情况下,具有较好的流平性,并且

浆体具有较好的稳定性,使之尽量减少产生离析、分层、泌水、泛泡等不良现象,

并且要保证具有足够的可使用时间,通常在40 分钟以上,以便于施工操作。

2)平整度要好,并且表面无明显缺陷。

3)作为地面材料,其抗压强度、耐磨性、抗冲击性、耐水性等物理力学

性能应达到一般室内建筑地面的要求。

4)耐久性要好。

5)施工简便、速度快、省时、省工。

2、自流平水泥/砂浆的主要技术性能

1)流动度

流动度是反映自流平水泥/砂浆性能的重要指标。一般流动度大于210260mm

2)浆体稳定性

该指标是反映自流平水泥/砂浆稳定性的指标。将拌好的浆料倒在水平放置的玻璃板上,20 分钟后观察,应无明显的泌水、分层、离析、翻泡等现象。该指标对材料成型后的表面状况及耐久性影响较大。

3)抗压强度

作为地面材料,该指标必须符合水泥地面的施工规范,国内普通水泥砂浆面

层地面要求为抗压强度15MPa 以上,水泥混凝土面层抗压强度为20MPa 以上。

4)抗折强度

工业用自流平水泥/砂浆抗折强度应大于6Mpa

5)凝结时间

自流平水泥/砂浆的凝结时间,确定浆体搅拌均匀后,保证其使用时间在40 分钟以上,操作性就不受影响。

6)抗冲击性

自流平水泥/砂浆应能耐受正常的交通往来的人体及搬运物品产生的碰撞,地面抗冲击性大于等于4 焦耳。

7)耐磨性

自流平水泥/砂浆作为地面面层材料,必须耐受正常的地面交通往来。由于其流平层较薄,在地面基层坚实的情况下,其承载作用力主要在表面,而不是在体积上。因此其耐磨性比抗压强度还重要。

8)对基层的粘结拉伸强度

自流平水泥/砂浆与基层的粘结强度,直接关系到浆体硬化后是否会出现空鼓、脱落现象,对该材料的耐久性影响较大。在实际施工过程中,涂刷地面界面剂,使之达到一个较适应自流平材料施工的条件。国内水泥地面自流平材料的粘结拉伸强度通常为0.8MPa 以上。

9)抗裂性

抗裂性是自流平水泥/砂浆的一个关键指标,其大小关系到自流平材料硬化后,是否产生裂纹、空鼓、脱落等现象。能否正确的评价自流平材料的抗裂性,关系到能否正确评价自流平材料产品的成败。

 

五、自流平水泥/砂浆的施工

 

1)基层处理

将基层清理干净,除去浮灰、油迹等不利粘结的物质。若基层坑洼较大,需做补平处理。

2)表面处理

在清理过的基层地面上涂刷2遍地面界面剂。

3)流平施工

按照材料的用量,水固比(或液固比)及施工面积计算各种材料用量,用搅拌机搅拌均匀,将搅拌好的浆体倒于地面上,接茬处可轻轻刮平。

4)养护

根据各种自流平材料的要求进行养护即可。 

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