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石膏自流平砂浆施工技术应用研究

2022-08-13李奎东

中国建筑装饰装修 2022年14期
关键词:石膏砂浆强度

李奎东

近年来,石膏自流平砂浆在建筑施工中得到全面推广。这种用石膏材料、特种骨料与其他化学添加剂配制而成的地面找平材料,在施工中效果显著,因此已经逐渐代替传统地面找平材料。与传统地面找平材料相比,石膏自流平砂浆在施工过程中具有强度高、耐水性好等优势,逐渐替代其他材料成为地面找平首选,现阶段主要应用在室内瓷砖、木地板等垫层找平施工中,由此可见石膏自流平砂浆将会成为建筑行业中的热门材料。但是该材料并不适用于潮湿的环境,如建筑地下室、卫生间等。

1 石膏自流平砂浆的发展起源

石膏自流平砂浆主要用于地面找平施工,由多种材料混合配置而成,包括石膏、特种骨料以及化学添加剂,起源于欧洲,而我国在20 世纪80 年代才开始逐渐加大石膏自流平砂浆材料的研究。我国在1986 年已正式研制出以氟石膏废渣为胶凝材料的石膏自流平砂浆,不过由于处在初期阶段材料的耐水性能明显不足,且会腐蚀铁制器材。随后石膏自流平砂浆产品不断优化,除了对配方进行调整以外,还增加了各种化学添加剂,以此保证材料性能符合要求,不过添加剂费用达到了材料成本的2/3,这也导致该材料在国内发展缓慢[1]。

2 石膏自流平砂浆的类型与施工优势

2.1 石膏自流平砂浆的类型

2.1.1 高强石膏自流平砂浆材料

一般来说,石膏自流平砂浆材料在强度上比水泥自流平材料要差,并且耐水性能也偏低,大多用在建筑室内底层自流平施工中。随着高强石膏的全面推广,其也成为当前市面上最主要的自流平材料之一,在强度方面得到了显著提高。高强石膏获取较为方便,主要是从天然石膏中获取,而且现阶段的高强石膏技术已经日渐成熟,已广泛应用在自流平施工中。因为高强石膏的力学性能较为突出,所以其能够成为地面找平的主要材料。另外,高强石膏也可以作为凝胶材料使用,搭配缓凝剂、保水剂等即可制备出性能较强的地面找平材料,也就是高强石膏自流平砂浆[2]。

2.1.2 建筑石膏自流平砂浆材料

由于石膏本身具有保温性能好的优势,并且吸音性能、防火性能俱佳,所以其在建筑行业中受到大部分人的追捧,除了用以装饰外,建筑石膏自流平砂浆的应用也日益普遍。建筑石膏自流平砂浆存在一定的缺陷,对此可以在制作过程中加入水泥、减水剂等材料,进而确保其抗压强度、抗折强度均符合实际需求。在石膏自流平砂浆中添加2%的水泥材料,同时使用一定的聚羧酸醚减水剂即可提高砂浆的减水率,同时石膏强度也会随之提高。

2.1.3 硬石膏自流平砂浆材料

硬石膏自流平砂浆材料在使用过程中,由于自身活化性差和硬化体强度较低,需要经过粉磨、热处理或添加激发剂改性等方式达到优化性能的目的。硬石膏大多来自于天然石膏材料、氟石膏和高温煅烧二水石膏,在使用过程中需要利用激发剂改变CaSO4 的溶解度、溶解速度,进一步提高硬石膏水化硬化能力,缩短施工中的凝结时间。我国主要采用复合激发剂、减水剂、掺和料、报保水剂以及骨料等,制作成用于地面找平处理的材料。此外,也可以调整颗粒级配方法增强材料力学强度,在保证流动性不变的情况下减少石膏用量,即可缩短凝结时间、增加后期强度,同时还能适当降低需水量。

2.2 石膏自流平砂浆的施工优势

2.2.1 性能优于其他材料

石膏自流平砂浆产品主要利用天然无水石膏进行粉磨,且作为凝胶材料使用添加剂、细集料制作而成。其主要应用于地面找平等施工环节,逐渐替代传统水泥自流平砂浆材料。施工过程中需要按照比例添加水灰比,从而形成具有和易性、流动性的材料,仅依靠自身重力作用就能形成较为平整的表面,加上摊平、打磨处理,即可获得光滑的基层表面。

此外,石膏自流平砂浆的凝结时间较短、强度高,具有非常显著的粘结牢固性,非常适用于建筑室内地面精细度较高的找平施工。实践表明,石膏自流平砂浆材料作业便捷,且施工后极少出现空鼓、开裂现象。在成本方面与水泥砂浆相近,因此石膏自流平砂浆材料具备代替水泥自流平砂浆材料的能力,且不会增加任何成本投入,由此可见该材料在我国发展前景良好,是现阶段性能最优异的地面找平材料[3]。用于底层自流平施工中。近年来,石膏自流平砂浆类型逐渐丰富,性能也有所提高,完全可以作为水泥自流平砂浆材料的替代品,并且能够应用在建筑室内多个施工领域中,不会对地暖系统造成负面影响。石膏自流平砂浆的导热率高,能够确保地暖系统向室内散发更多热量,加上石膏材料具有隔声、保温作用,可以说该材料是现代建筑中应用最广的产品之一。图1 为泡粒砼自流平保温地坪构造。

图1 泡粒砼自流平保温地坪构造

3 石膏自流平砂浆的施工技术要点

2.2.2 适用范围广

在石膏自流平砂浆材料的初期阶段,由于本身性能并没有达到要求,所以无法替代水泥砂浆材料,因此也被广泛应

3.1 前期阶段

3.1.1 地面基层处理

石膏自流平砂浆属于潜力较大的建筑材料,拥有广阔的市场前景,不过施工中仍然要注意技术上的把控,这样才能保证最终质量符合标准要求。石膏自流平砂浆对于基层处理质量要求非常严格,并且会直接影响后续施工质量,因此要分步骤进行施工操作。

第一,借助高压水枪对地面进行冲洗处理,确保施工区域内没有浮尘、浮砂以及泥土。第二,注意观察基面是否存在裂纹、孔洞,若有以上质量问题必须提前修复。第三,使用旋转式打磨机进行处理,保证基面平整、干净。第四,在基层没有任何污染物、杂质及水后,采用界面剂处理地面。界面剂大多分为两遍施工,第一遍等待界面剂形成膜,随后开始第二遍施工。界面剂形成膜大概需要3 h 左右,因此应禁止人员随意走动,避免对界面剂造成破坏,影响后续施工质量[4]。

3.1.2 施工方法选择

石膏自流平砂浆除了在性能上具有明显的优势外,施工过程也较为便捷,不过仍然要根据实际需求、场地规模确定具体的施工方法。当前主要采取3 种施工方法,具体分析如下。

第一,大面积现场搅拌法。配备搅拌罐等设备,搅拌时使用快速搅拌或二级搅拌,通过泵送方式进行运输。第二,中等面积地面找平法。主要采用中型自动搅拌运输设备完成施工,此类设备大多为双搅拌系统,每次都能搅拌100 kg左右的干粉,但需要由人工控制搅拌时间及搅拌速度。第三,小型面积施工方法。大多使用简易快速搅拌器,需要投入大量人力成本,容易引发污染。

3.2 关键环节

3.2.1 严格控制原材料加水量

施工过程中灌注搅拌好的石膏自流平砂浆,同时利用镘刀、齿针刮刀等工具摊平处理,大多数情况下石膏自流平砂浆施工厚度要控制在4 mm 以内,确保表面尽量平整。为了保证石膏自流平砂浆材料的质量,应严格控制加水量。一般来说,加水量需要根据添加剂、气候条件、配方来决定,不同批次的石膏材料都要对加水量进行优化调整。在加水量过多的条件下,虽然流动性有所提升,但容易引发漏浆、泌水问题,并且在施工后会出现不平整等现象。

相反,加水量低时石膏自流平砂浆材料的流动性随之降低,施工过程中的气泡很难排除,如果用刮尺进行摊平处理,还会引发开裂等质量问题。加水量是控制施工质量的关键因素,应根据实际情况进行调整,确保加水量符合标准要求。

3.2.2 严格控制原材料搅拌时间

石膏自流平砂浆材料搅拌时间同样会受到批次、环境以及添加剂等因素影响,当石膏粉溶解度相对较差时,添加剂的溶解速度也会变得异常缓慢,这种情况下就需要延长搅拌时间。正确的搅拌时间为3 ~5 min,且搅拌后石膏自流平砂浆材料均匀一致,没有任何质量问题,不会出现泌水、漏浆现象。在原材料搅拌过程中,可以利用筷子蘸石膏浆,通过拉丝现象判断是否搅拌均匀,如果材料未出现拉丝现象,应继续搅拌直到能够出现拉丝。在小型施工现场,应采用2 800 转/min 的电钻进行搅拌,首先搅拌2 min,静置片刻后,再次搅拌2 min,可达到最佳效果,相比持续搅拌4 min 质量更佳。选用中型交换机同样要控制好时间,第1 次搅拌到位后可继续搅拌第2 次,确保原材料质量符合标准要求。大型搅拌设备要注意避免停机时间较长,若施工过程中急需停机处理,应隔20 min 开一次设备,防止搅拌运输系统堵泵[5]。

3.2.3 注意把控拌和后砂浆使用时间

通常,石膏自流平砂浆搅拌结束后,应及时进行施工操作,利用好材料的流动性最佳时间,尽量不要超过45 min。一次拌和材料在初凝前用完,材料初凝后尽量不要加水进行稀释,这会影响材料质量,施工后容易产生地面开裂、分化等问题。

3.2.4 大面积建筑应采取分格施工

石膏自流平砂浆施工与修补砂浆施工相似,在单元房施工的条件下,每个房间都要一次性完成施工,若未能一次性施工,接茬位置会出现开裂等质量问题。因此,大面积建筑必须采取分格施工方法,每个区域内的施工时间控制在20 min 内,减少地面开裂问题。

3.2.5 石膏自流平施工养护措施

在石膏自流平砂浆施工过程中,应对现场进行严格管理,可以采取封闭施工形式,避免出现交叉作业,对地面找平施工造成影响。另外,施工中要注意保持连续性、连贯性,尽量不要长时间停工或施工间隔时间过长,必须对每个单元进行连续施工,在喷浆后直接开始找平处理,迅速完成所有工序,施工结束后对现场进行封闭管理,严禁风吹和踩踏现象。

在不受到外力影响的条件下,石膏自流平砂浆施工后3 h 即可完全凝结,这也是最佳时间。施工结束后注意室内通风,但不能直接吹响施工区域,若存在穿堂风会加快地面干燥速度,并因此产生明显的干裂。养护过程中要严格控制湿度,不能直接用明水对地面作浸湿处理,施工温度应控制在-5 ~35 ℃,超过此温度时不建议进行石膏自流平砂浆施工。夏季施工时做好防护,避免太阳直接照射地面。

3.2.6 保障石膏自流平砂浆的强度

对于石膏自流平砂浆施工来说,最需要关注的问题就是施工强度。实践表明,砂石膏自流平砂浆在施工后28 d,绝干抗压强度能达到20 ~40 MPa,而无砂材料在相同的时间可达15 ~20 MPa。为了提高施工强度,可以在每吨石膏无砂自流平砂浆材料中添加200 kg 的细砂材料。

3.2.7 添加专业的界面剂

地面找平施工过程中涂刷界面剂,是为了能够对基层进行封闭处理,这样石膏自流平砂浆材料就不会过早失去水分,有利于提高材料与地面基层的粘接强度,同时减少施工过程中的质量问题,充分改善自流平砂浆的流动性。界面剂应该根据施工需求来决定,按照基层地面情况选择合适的界面剂材料。

3.2.8 消除地面气泡和表面张力

在石膏自流平砂浆施工后,施工人员应穿着钉鞋进入施工区域,并利用消泡滚筒对浇筑过的地面进行处理。这是为了排除搅拌过程中混入的空气,同时还能起到消除表面张力的作用,减少施工的麻面、开裂等质量问题。

4 结语

石膏自流平砂浆是当前建筑行业应用较为广泛的材料之一,主要用于地面找平施工。通过分析可以发现,石膏自流平砂浆性能优异,且适用范围相对较大。施工技术上应做好前期阶段的质量把控,包括施工技术选择、基层地面处理,后续施工应严格控制原材料与加水量,保证搅拌时间合理,从而提高石膏自流平砂浆强度。

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