2.1 石膏基自流平砂漿的優點

石膏基自流平砂漿的主要膠凝材料是石膏，并且具有自動流平的性能，具有以下優點：

（1）采用石膏基自流平砂漿施工的地面，尺寸準確，水平度極高，不空鼓、不開裂；作業時輕松方便，效率高；并且可以采用泵送施工，日鋪地面可達 800~1000 m2，比傳統的地面材料施工速度要快 5~10 倍。 

（2）用做“地暖”找平覆蓋層，保溫性能好（地暖與其它采暖方式相比，節能幅度約為 20%，如采用分區溫控裝置，節能幅度可高達 40%）；不會像水泥砂漿層那樣，因熱脹冷縮產生

開裂、起鼓等現象。 

（3）石膏基自流平砂漿硬化后的地板有一定彈性，腳感溫暖舒適；并且具有一定的隔聲效果。 

（4）石膏基自流平砂漿和水泥砂漿用于建筑物地面的找平層時，二者連工帶料的最終成本相近。如若用石膏自流平砂漿替代水泥砂漿，由此減少水泥的用量在整個水泥產量中比例很小，不足 1%，基本上不會影響水泥生產企業的利益。

因此，在我國推廣應用石膏基自流平砂漿的阻力小，前景廣。

2.2 石膏基自流平砂漿與水泥砂漿的性能對比

2.2.1 一般性能對比（見表 1） 

表 1 石膏基自流平砂漿與水泥基自流平砂漿一般性能對比

從表 1 可以看出，2 種自流平砂漿的性能指標十分相近，為了保證相應的流動度，與普通砂漿相比，通常自流平砂漿的需水量要高很多。在自流平砂漿中，這些多余的水分將蒸發到空氣中，如果這一過程發生過快，就會引起十分明顯的砂漿收縮，進而導致在砂漿中出現裂縫。但在石膏基自流平砂漿中不會出現這種情況，石膏基與水泥基砂漿的膨脹收縮值見圖 1。

由圖 1 可知，水泥基自流平砂漿的收縮率遠遠高于石膏基自流平砂漿，到 28 d，水泥基自流平砂漿的收縮值約為1.17mm/m。隨著時間的延長，水泥基自流平砂漿的收縮值在 90 d 后達到約 1.3 mm/m，但石膏基自流平砂漿的收縮值仍保持在 0.19mm/m 左右，也就是說，在水泥基自流平砂漿中由于過高的收縮值極有可能導致自流平砂漿開裂，因此，在實際施工過程中應對水泥基自流平砂漿采取必要的養護措施以保證工程質量。

2.2.2 石膏基自流平砂漿的耐熱性能

由于石膏基自流平砂漿最初在歐洲是配合地暖系統產生的地面材料，為了模擬在地暖系統中的應用，將自流平石膏置于 50 ℃的熱環境中測試耐熱性能。所有試塊（40 mm×40 mm×160 mm）首先在標準條件（溫度 20 ℃，相對濕度 65%）下養護7 d，然后直接置于烘箱中，在 50 ℃的條件下分別放置 7 d、28d 和 194 d 進行測試，結果見表 2。

 表 2 石膏基自流平砂漿的耐熱性能

從表 2 可以看出，石膏基自流平在 50 ℃條件下的耐熱性能基本保持穩定，28 d 和 194 d 收縮值及抗折、抗壓強度幾乎保持一致。

2.2.3 石膏基自流平砂漿在地暖系統的應用

以上耐熱性能試驗結果表明，石膏基自流平砂漿是非常適合用于地暖系統的。1909 年英國人利用混凝土和石膏管道制作了輻射采暖系統，并申請了專利，成為最早的地暖產品[8]。20 世紀 30 年代地暖技術已經在發達國家開始使用，我國在 20 世紀 50 年代已將該技術應用于人民大會堂和華僑飯店等工程中。

我國傳統的地暖填充層多采用豆石混凝土現場攪拌施工，如果采用石膏基自流平砂漿進行填充，可以使施工質量得到很大的提高，豆石混凝土地暖與石膏基自流平地暖的對比見表3。

石膏基自流平砂漿與高柔性粘結砂漿組成地暖系統，可以徹底解決目前國內地暖系統中水泥砂漿的開裂、導熱率偏低、易損壞熱水管道等問題。它以整個地面作為散熱面，均勻地向室內輻射熱量，相對于空調、暖氣片、壁爐等采暖方式具有熱感舒適、熱量均衡穩定、節能、免維修等特點。另外，作為地暖系統，石膏材料本身的多孔性可以起到隔聲保溫的作用。石膏基自流平砂漿密度低，可以降低建筑物承載質量，是綠色環保的節能型產品。

根據石膏種類的不同，石膏基自流平砂漿的膠凝材料主要采用 α 半水高強石膏、建筑石膏以及硬石膏。

3.1 α-高強石膏基自流平砂漿

石膏基自流平材料的強度相對于水泥基自流平材料低，耐水性較差，主要以“底層自流平材料”的形式用于室內。采用 α-高強石膏作為自流平材料的基材，可顯著提高材料強度，姜洪義和曹宇用天然石膏制得 2 h 抗壓強度超過 14MPa 的高強石膏。目前工業副產石膏采用丁二酸、馬來酸酐和丁二酸鈉等制備 α-高強石膏的技術日益成熟，而將高強石膏用于自流平材料已普遍成熟，主要還是歸功于高強石膏優異的力學性能。彭明和葉蓓紅用 2 h 抗壓和抗折強度分別為 35.1、6 MPa 的高強石膏為膠凝材料，在緩凝劑、保水劑等作用下制備出性能優異的石膏自流平砂漿。

3.2 建筑石膏自流平砂漿

石膏特有的保溫隔熱性、吸聲性能、防火性能，且具有賦形性優良、裝飾美觀等優點，從而越來越受到建筑行業的青睞。然而建筑石膏自流平砂漿的缺陷往往使其應用受到限制，尤其是受雜質影響的工業副產石膏，需通過摻入減水劑、水泥等提高石膏自流平材料的抗壓強度和抗折強度。蔡劍育等在 2%水泥作用下摻入聚羧酸醚減水劑，發現減水率從 19.4%增長到 41.9%，石膏強度大幅度提高。減水劑可在不降低石膏漿體流動性的同時減少拌合用水量，提高石膏硬化體的結構密實度和力學性能。隨著石膏專用減水劑的快速發展，促進了建筑石膏自流平材料的推廣應用。影響減水劑效果的主要因素為晶體表面吸附，萘系和三聚氰胺系減水劑在半水石膏表面的吸附屬于物理吸附，而聚羧酸系減水劑屬于化學吸附。由于不同種類的工業副產石膏的雜質影響，減水劑使用效果不同，必須加大力度開發和研究石膏專用減水劑。

3.3 硬石膏自流平砂漿

硬石膏主要來源于天然石膏、氟石膏和高溫煅燒二水石膏，硬石膏水化活性差和硬化體強度低，必須通過粉磨、熱處理和添加激發劑改性等方式進行處理。一般采用激發劑改變 CaSO4 溶解度或溶解速度，加快 CaSO4·0.5H2O 的生成速率，提高硬石膏水化硬化能力，縮短凝結時間。激發劑主要包括：各種硫酸鹽[K2SO4、Na2SO4、Al（2 SO4）3、FeSO4、CuSO4、明礬等]、堿性激發劑（水泥、石灰等）和其它鹽類激發劑（K2Cr2O4 和 Na2Cr2O4）。硬石膏活性與激發劑種類、分散度和自身的表面缺陷等有關。王麗等利用復合激發劑、減水劑、保水劑、摻合料、骨 料、纖維和減縮劑等制備了硬石膏自流平砂漿，其抗壓、抗折強度分別達到 16.7、7.3 MPa，粘結強度達 0.57 MPa，收縮率為0.045%，性能符合日本住宅公團標準要求。

2007 年我國頒布并實施了 JC/T 1023—2007 行業標準，國內標準與歐洲標準由于檢測方法和養護條件都不相同，因此各自的技術指標也不盡相同。我們從定義、技術指標、養護方法等方面將該標準與歐洲標準 BS-EN-13454-1：2004 和BS-EN-13454-2：2004 進行比較。

4.1 定義和分類的區別

JC/T 1023—2007 對石膏基自流平砂漿定義為：以半水石膏為主要膠凝材料、和/或骨料、填料及外加劑所組成的在新拌狀態下具有一定流動性的石膏基室內地面用自流平材料，俗稱自流平石膏。

BS-EN-13454-1：2004 定義為：

（1）石膏膠凝材料 Calciumsulfate binders（CAB），由半水或無水石膏組成，可能還有外加劑和添加劑，CaSO4 含量≥85%；

（2）石膏復合膠凝材料 Calciumsulfate composite binders（CAC），由 CAB 和額外的添加劑組成，CaSO4 含量＜85%，但≥50%；

（3）干混石膏基砂漿 Factorymade mixtures（CA），由 CAB 或 CAC 和集料組成，可能包含外加劑和添加劑?？梢?，國內標準中的石膏基自流平砂漿是以半水石膏為主要膠凝材料，而歐洲標準不僅限于一種石膏，包括了含有添加劑的石膏膠結料。

4.2 初始流動度及流動度損失的區別

JC/T 1023—2007 采用水泥基自流平測試用流動度環測試流動度，具體為：內徑 30 mm，高 50 mm 圓環，提起后 4 min測量。BS-EN-13454-2 采用跳桌用的大環測試流動度，具體為：底 φ100 mm，上 φ70 mm，高 60 mm 的圓環（跳桌），提起后1 min 測量。二者對流動度和流動度損失的要求見表 4。

4.3 收縮性指標及檢測方法區別

JC/T 1023—2007 采用水泥基自流平收縮模具，尺寸為 10mm×40 mm×160 mm，養護條件為：成型后在（23±2）℃、相對濕度（50±5）%條件下養護至24 h 脫模，測量初始長度，之后放入（40±2）℃烘箱中烘至恒重，測量試件干燥后長度。BS-EN-13454-2 規定的模具尺寸為 40 mm×40 mm×160mm，養護條件為：成型后放（20±5）℃，相對濕度 90%以上養護箱養護 24 h 拆模，如果強度不夠，可以推遲到 48 h 脫模，脫模之后測量初始長度，之后放在（20±5）℃，相對濕度（65± 5）%條件下養護，分別在 3 d、7 d、14 d、28 d 測試收縮。JC/T 1023—2007 要求收縮率≤0.05%，BS-EN-13454-2要求收縮值≤0.2 mm/m。

4.4 強度指標的區別

JC/T 1023—2007 對石膏基自流平的抗折、抗壓強度沒有進行分級，而且最終強度都是絕干狀態的強度。編制該標準時，由于我國石膏粉體建筑材料標準中沒有強度等級之分，且國內石膏基自流平砂漿的產量及用量尚屬起步階段，又因石膏基自流平砂漿使用范圍的限定，它有別于水泥基自流平材料，因此在標準中的強度指標不分等級，具體見表 5。養護方式為：終凝后 1 h 內脫模，在（23±2）℃、相對濕度（50±5）%條件下養護至 24 h；測試絕干強度的此時放入（40±2）℃烘箱中烘至恒重。

BS-EN-13454-1 對石膏基自流平的抗折、抗壓強度類似水泥基自流平一樣進行了分級（見表 6）。BS-EN-13454-2 沒有進行絕干養護，養護方式為：在（20±5）℃、相對濕度 90%以上養護 48 h 脫模，然后在（20±5）℃、相對濕度（65±5）%條件下養護到齡期。

4.5 實驗室數據驗證

JC/T 1023—2007 對石膏基自流平砂漿的膠凝材料限制為半水高強石膏，而在實際中還會有無水石膏基的自流平材料。在我們日常的試驗中也發現，石膏基自流平由于多種添加劑的摻入，和純石膏制品的性能有很大的區別，在絕干狀態下進行養護后，如果繼續在常溫標態下養護，強度還會繼續增長（如圖 2 所示）。因此建議在該行業標準修編的時候，收集各種石膏基產品進行不同養護制度的試驗對比，得出最終的強度結果更為科學。

（1）自流平石膏砂漿作為地面找平層，具有其它材料無法比擬的優點，市場前景廣闊。自流平石膏作為替代水泥、減少碳排放的重要產品，與政府已出臺政策推廣的“石膏干粉砂漿”一樣具有節能減排的社會效益和經濟效益。 

（2）石膏基自流平砂漿從強度穩定性、熱穩定性方面都優于傳統水泥砂漿，是地暖系統的優選材料。 

（3）國內行業標準和國外石膏基自流平砂漿標準中，技術指標、檢測方法、養護條件均有很大的差異，而且我們通過試驗證明，半水石膏基自流平在絕干條件下測試的強度不是最終的強度。建議該行業標準在修編時應該考慮養護條件的影響。