水泥基自流平砂浆研究现状及发展趋势
摘 要：水泥基自流平砂浆是一种新型环保的装修装饰用地坪材料，由于其优异的自流平性，受到了建筑行业的青睐。该文介绍了水泥基自流平砂浆的特点，综述了水泥基自流平砂浆的主要组成材料，对其发展现状以及在我国发展中存在的问题进行分析总结，并对其将来的发展趋势进行了展望。
关键词：自流平 水泥 现状 发展
中图分类号：TU578.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）02（c）-0024-02
水泥基自流平砂浆是以硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥或铝酸盐水泥为胶凝材料，单掺或复掺后，加入一定比例的砂作为骨料，再加入各种粉状填料以及各种外加剂，通过复合优化配比混合加工制备成的具有自流平性质的粉状产品。在工业中使用过程，现场拌水，其具有极好的流动性，倒在地面上之后，稍经刮刀展开，就可得到高平整基面，且硬化速度非常快，24 h即可在上行走，或者是对其进行后续工程，与传统人工找平相比，这种材料施工快捷、简便，省时省力，成为近年来的研究热点。
1 水泥基自流平砂浆的材料组成
1.1 胶凝材料
在水泥基自流平材料中，对于胶凝材料的选择是非常重要，胶凝材料的种类直接影响到自流平砂浆的各项性能尤其是流动性。常用的胶凝材料一般为硅酸盐水泥和高铝水泥，加入的硅酸盐类水泥通常为普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，强度不得低于42.5级。而铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥的适量加入，可以使水泥基自流平材料获得良好的早强性。
1.2 砂、填料和矿物掺和料
1.2.1 砂
在水泥基自流平材料中，砂子作为填充骨料，起到举足轻重的作用，砂分为河（湖）砂、石英砂和机制砂。河砂常用于建筑工程中，呈圆形，表面光滑，与水泥的粘接性差，但流动性好；石英砂与机制砂多具有棱角，不利于流动，但耐磨性好，强度高，与水泥的粘结相对较好。在总表面积较小的情况下，减少用水量，且能满足和易性要求，这才是较好级配的砂子。
1.2.2 填料
填料的主要作用是减少砂颗粒之间的堆积间隙，降低材料的生产成本。常用的填料有重钙粉、石英粉、粉煤灰等。重钙又称重质碳酸钙，由天然方解石，石灰石等破碎而成。为尽可能提高填充料流动性，需选择重质碳酸钙这种具有圆形形貌特征的材料。粉煤灰是煤粉燃烧时在锅炉烟气中收集到的细粉，多呈球形，粒径多在45 μm以下，可以不用粉磨直接用于干拌砂浆。
1.3 胶粉
胶粉适用于添加在各种凝胶材料和砂浆中，不仅可以提高其内聚力、粘结力，降低其弹性模量，还可以提高抗折强度、抗冲击、性保水性、耐水性、耐磨性、可弯曲度和施工性，降低吸水率等。目前自流平砂浆中采用的胶粉多以国外企业生产的胶粉为主。
1.4 其他外加剂
1.4.1 减水剂
自流平砂浆要求流动度较大，如仅仅是增加用水量，势必会造成泌水、离析等现象，会影响其他各项性能。因此，要解决这个问题，需要加入减水剂。减水剂的种类主要有：木质素系减水剂、萘系高效减水剂、三聚氰胺高效减水剂、聚羧酸盐系高效减水剂等。
1.4.2 消泡剂
水泥基自流平材料在使用的过程中，施工厚度薄，且砂浆材料本身就具有一定的含气量，当加入更多的外加剂后，更容易产生气泡，因此必须在施工过程中加入消泡剂。常用的消泡剂有聚氧丙烯甘油醚、乳化硅油等消泡剂。
1.4.3 保水剂
保水剂也是制备自流平材料时常加的一种外加剂，加入减水剂和水在自流平材料中时，静放一段时间后，有可能会有溢水现象产生，此时需添加适量的保水剂。目前应用于砂浆中的保水剂主要包括甲基羟乙基纤维素醚、甲基羟丙基纤维素醚等纤维素醚类。
1.4.4 缓凝剂
缓凝剂作为一种外加剂在水泥基自流平砂浆中应用不多，在石膏基自流平砂浆中较为常见。
2 水泥基自流平材料的发展历史及发展过程中存在的问题
2.1 水泥基自流平材料的发展历史
早在1953年德国的Ardex公司就发明了自流平材料，国外的自流平材料分为石膏系自流平材料和以水泥为基料的水泥系自流平材料两大类，使用时在现场按规定加水拌合，但有的产品中未加细骨料，需在现场加入。发展到目前，水泥基自流平的“早凝快干”技术已经被广泛地用于各行各业[1-2]。1982年，日本市场出现了水泥基自流平材料，此后其他发达国家也相继推出了各标号的水泥基自流平地面材料，特别是以欧美为代表的国家和地区，更是以水泥基自流平为主。迄今为止，放眼全世界，自流平技术发展最快的国家是德国[1]。
国内水泥基自流平技术最初源于日本，中国自流平材料的研究与开发比欧洲起步的较晚，但仅比日本晚几年。进入20世纪90年后，一些大专院校及研究机构在分析与吸收日本、德国等水泥基自流平配方技术引的基础上，不断地开发出不同性能特点的水泥基自流平材料，其配方系统核心仍是硅酸盐水泥、膨胀剂、高效减水剂。但由于国内膨胀剂、减水剂的性能波动及对自流平施工技术重要性认识的欠缺，水泥基自流平砂浆并没能大面积推广并形成足够的市场。到上世纪九十年代末，随着欧洲水泥基自流平企业、原材料及设备供应商进入中国，国内水泥基自流平的技术得到了较快的升级。虽然目前水泥基自流平地坪在国内的市场渗透还有待深入，部分企业的低价竞争也在一定程度上影响了市场的健康有序发展，但总体而言，目前的市场增长还较快，而且未来的发展前景也非常好。
2.2 中国自流平材料发展过程中存在的问题
尽管国内的水泥基自流平经过多年的研究与发展，并在一定范围内有少量的应用，但总体的市场容量仍非常低。主要原因有：（1）原材料性能不稳定。水泥基自流平材料中关键原材料性能还不太稳定，产品质量较难保证，如混凝土膨胀剂与高效减水剂都是针对配方体系较简单的混凝土性能要求进行设计的，不一定能满足组成复杂的水泥基自流平材料的特珠要求。（2）施工技术相对落后。由于国内的施工技术比较落后，缺乏水泥基自流平材料的标准施工工艺与机具，施工时经常忽略地坪基层处理的要求，早期施工中甚至都没有涂刷界面剂，结果是实验室测试结果都很好，小面积实验结果也不错，但在大面积实际工程应中就会出现开裂、起粉、泛碱等问题。（3）成本相对较高。由于水泥基自流平材料的成本相对于普通地坪砂浆高得多，从技术及经济上阻碍了这种新材料的大面积市场推广与应用。
3 结语
尽管最初几年我国自流平砂浆的发展稍落后于国外的发展，目前国内占主导地位的仍然是一些外企，但随着我国经济的进步，国内对自流平材料的研究越来越多，目前已经逐渐打破了外企主导的地位，相信在不久的将来，随着我国技术工人施工水平的提高，砂浆原材料性能的稳定，水泥基自流平行业将进入一个高速发展时期，将极大的推动我国建材行业、装饰装修行业的发展。
参考文献
[1]Johann Plank. 欧洲干混砂浆技术发展趋势[C]//中国硅酸盐学会.2005.
[2]L.Amathieu， A.Bier， K.Scrivener.Mechanisms of set acceleration of Portland cement through CAC addition[C]//Conf.on Calcium Aluminate Cement：Calcium Aluminates Cements， Edinburgh.2001.