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自流平水泥砂浆配方及技术要点

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


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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

30-40%

高铝水泥

普通硅酸盐水泥

a-半水石膏/硬石膏

2

矿物填料

55-68%

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%

超塑化剂-减水剂

消泡剂

稳定剂

5

增强组份

1-4%

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  半  水 石  膏

1

Anhydrite无水石膏(硬石膏)

6

Latex  Powder乳胶粉 AXILATTM  HP8029

1.5

Cellulose  Ether纤维素醚MHPC500PF

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目

0.18

Lithium  Carbonate  碳酸锂 800目

0.15

Calcium  Hydrate 熟 石  灰

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210~260mm。

(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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