自流平石膏是自流平地面找平石膏的简称，又称为石膏基自流平砂浆，是由石膏材料、***骨料及各种建筑化学添加剂在工厂精心配置、混合均匀而制得的一种专门用于地面找平的干粉砂浆。上世纪60年代起源于欧洲国家，80年代我国开始研制石膏基自流平。

1石膏基自流平起源及国内外发展概况

1.1石膏基自流平起源

早在上个世纪60年代，为了解决地暖系统中水泥混凝土对铜管的腐蚀现象，欧洲国家开始采用石膏***坪材料与聚乙烯管。经过20多年的完善与发展，到20世纪80年代欧美的地暖技术已经非常成熟，80年代后期石膏企业已经开始制定了为地暖应用的石膏基自流平砂浆的规范。

1.2国外石膏基自流平发展

***由于劳动力紧张和费用高，对自流平地坪材料开发较早，***住宅公团在1972年首先对石膏基、水泥基自流平材料做了基础研究，随后出现商品石膏基自流平材料。1979年，***已有十多种品牌的石膏基自流平材料。

20世纪80年代以来，美国、法国、德国、意大利、瑞典、芬兰等发达国家就开始进行自流平砂浆的研究。例如德国的帕依爱罗公司用II型无水石膏、奇罗尼公司用α半水石膏都生产出强度为20~30MPa、铺设厚度为10mm的石膏基自流平材料。美国的石膏水泥公司则采用α、β-石膏混合物，在现场加入骨料后泵送的石膏基自流平地坪材料也得到广泛应用。

在德国，仅2001年就生产了近1亿m²的地面砂浆，其中干混石膏***坪砂浆占1***%，现场拌制石膏***坪砂浆占6.6%。从2001年欧洲脱硫石膏的应用领域来看，15%的脱硫石膏用在了石膏基自流平砂浆中。不难看出，在欧洲市场，石膏基自流平砂浆占据了地面砂浆的很大一部分份额。

1.3国内石膏基自流平发展

我国石膏基自流平砂浆研究起步较晚，大约起始于20世纪80年代末、九十年代初。1986年研制成功以氟石膏废渣为胶凝材料的石膏基自流平材料，但是由于石膏的耐水性较差，且呈中性或酸性，对铁件有锈蚀的危险，生产应用的较少，近年有些单位也有石膏基自流平砂浆产品，但大多厂家采用建筑石膏来配制，并靠增加化学添加剂的掺量确保达到相应性能要求，而添加剂费用约占自流平石膏生产成本的三分之二，致使石膏基自流平应用成本高于水泥砂浆，推广应用受阻，发展缓慢。应用技术和施工机具上与国外尚有一定的差距。

2005年，武汉理工大学的杨新亚等人已经开始研究硬石膏***面自流平材料。随着国内石膏基自流平产品的逐渐成熟，2007年，我国制定并实施了相应产品标准JC/T1023-2007《石膏基自流平砂浆》。

2石膏基自流平的优点及在地暖中的应用

2.1石膏基自流平的优点

石膏基自流平砂浆的主要胶凝材料是石膏，并且具有自动流平的性能，因此具有以下优点：

（1）采用石膏基自流平施工的地面，尺寸准确，水平度极高，不空鼓、不开裂；作业时轻松方便，效率高；并且可以采用泵送施工，日铺地面可达800~1000㎡，比传统的地面材料施工速度要快5~10倍。

（2）用做“地暖”找平覆盖层（地暖与其他采暖方式相比，节能幅度约为20%，如采用分区温控装置，节能幅度可高达40%），不会像水泥砂浆层那样，因热胀冷缩产生开裂、起鼓等现象。

（3）石膏基自流平硬化后的地板有一定弹性，脚感温暖舒适；并且具有一定的隔音效果。

（4）保温性能好，有利于建筑节能，与地暖配套使用时，与其他采暖方式相比，节能幅度约为20%，如果采用分区控温装置，节能幅度可高达40%。

（5）石膏基自流平和水泥砂浆用于建筑物地面的找平层时，两者连工带料的最终成本相近。如若用石膏自流平替代水泥砂浆，由此减少水泥的用量在整个水泥产量中比例很小，不足百分之一；基本上不会影响水泥生产企业的利益。因此，在我国建材市场推广应用自流平石膏的阻力小，前景大。

2.2石膏基自流平与水泥砂浆的性能对比

2.2.1一般性能对比

石膏基自流平与水泥砂浆的一般性能对比见表 1。

2.2.2收缩率

从表1可以看出，两种砂浆的性能指标十分相近，为了保证相应的流动度，与普通砂浆相比，通常自流平砂浆的需水量要高很多。在自流平砂浆中，这些多余的水份将蒸发到空气中去，如果这一过程发生过快的话，就会引起十分明显的砂浆收缩，进而导致在砂浆中出现裂缝。但在石膏基自流平砂浆中不会出现这种情况，如图 1所示：

图 1中，水泥基自流平砂浆的收缩率远远高于石膏基自流平砂浆，到28天，水泥基自流平砂浆的收缩率约为1.17mm/m。随着时间的延续，水泥基自流平砂浆的收缩率在3个月后达到约1.3mm/m，但石膏基自流平砂浆仍保持在0.19mm/m左右，也就是说，在水泥基自流平砂浆中由于过高的收缩率极有可能导致自流平砂浆裂缝，因此在实际施工过程中应对水泥基自流平砂浆采取必要的养护处理措施以保证工程质量。

2.2.3石膏基自流平的热力学性能

由于石膏基自流平最初在欧洲是配合地暖系统产生的地面材料，下面我们从热力学上检验一下石膏自流平的稳定性。为了模拟在地暖系统中的应用，将自流平石膏置于50℃的热环境中来检测其强度及热力学性能的变化。所有试块（40×40×160mm）首先在标准条件（温度20℃，相对湿度65%）下养护7天，然后直接置于烘箱中，在50℃的条件下分别放置7天、28天和194天之后进行检测。检测结果见表 2。

从上表的结果来看，自流平石膏在50℃的条件下，热力学性能基本保持稳定，如28天和194天收缩值及抗折、抗压强度几乎保持一致。

2.2.4石膏基自流平砂浆在地暖系统的应用

基于以上热力学性能的检测，石膏基自流平是非常适合与地暖系统的。

1909年英国人利用混凝土和石膏管道制作了辐射采暖系统，并申请了专利，成为最早的地暖产品。上世纪30年代地暖技术已经在发达国家开始使用，中国在50年代已将该技术应用于***和华侨饭店等工程中。

我国传统的地暖的填充层多采用豆石混凝土现场搅拌进行施工，如果采用石膏基自流平进行填充，可以使施工质量的到很大的提高，豆石混凝土地暖与石膏基自流平地暖的对比见表3：

石膏基自流平砂浆与高柔性粘结砂浆组成地暖系统，可以彻底解决目前国内地暖系统中水泥砂浆的开裂、导热率偏低、易损坏热水管道等问题。它以整个地面作为散热面，均匀地向室内辐射热量，相对于其他采暖方式（空调、暖气片、壁炉等）具有热感舒适、热量均衡稳定、节能、免维修等特点，是营造舒适居住环境的***供暖方式。另外，作为地暖系统，石膏材料本身的多孔性，可以起到隔音保温的作用。石膏基自流平密度低，可以降低建筑物承载重量，是绿色环保的节能型产品。

2.2.5市场应用前景分析

自流平石膏作为地面找平层，具有其他材料无法比拟的优点，因此它的市场前景广阔。根据国家***的数据，我国2014年住宅房屋竣工面积8.08亿平方米，假设北方住宅面积占50%的话，其中若60%的地面采用石膏基自流平，每平方米约需20度公斤，每年就有500多万吨的市场需求量。自流平石膏是在我国建材市场上，所有石膏产品中，***一个没有大规模产业化生产的产品。自流平石膏作为替代水泥、减少我国碳排放的重要产品，与***已***政策推广的“石膏干粉砂浆”相比，同样具有节能减排的社会效益和经济效益。

3石膏基自流平种类

根据石膏种类的不同，石膏基自流平的胶凝材料主要采用α半水***石膏、建筑石膏以及硬石膏。

3.1α-***石膏基自流平砂浆

石膏基自流平材料的强度相对于水泥基自流平材料低，耐水性较差，主要以“底层自流平材料”的形式用于室内。

采用α-***石膏作为自流平材料的基材，可显著提高材料强度，姜洪义等用天然石膏制得2h抗压强度超过14MPa的***石膏。目前工业副产石膏采用丁二酸、马来酸酐和丁二酸钠等制备α-***石膏的技术日益成熟，而将***石膏用于自流平材料如今已普遍成熟，主要还是归功于***石膏优异的力学性能。彭明强等用2h抗压强度和抗折强度分别为35.1MPa和6MPa的***石膏为胶凝材料，在缓凝剂、保水剂等作用下制备出性能优异的石膏自流平砂浆。

3.2建筑石膏自流平砂浆

石膏特有保温隔热性、吸声性能、防火性能，且具有赋形性优良，装饰美观等优点，从而越来越受到建筑行业的青睐。然而建筑石膏自流平砂浆的缺陷往往使其应用受到***，尤其是受杂质影响的工业副产石膏，需通过掺入减水剂、水泥等提高石膏自流平材料的抗压强度和抗折强度。

蔡剑育等在2%水泥作用下掺入聚羧酸醚减水剂，发现减水率从19.4%增长到41.9%，石膏强度大幅度提高。减水剂可在不降低石膏浆体流动性的同时减少拌合用水量，提高石膏硬化体的结构密实度和力学性能。随着石膏专用减水剂快速发展，促进了建筑石膏自流平材料的推广及应用。影响减水剂效果的主要因素为晶体表面吸附，萘系和三聚氰胺系减水剂在β-半水石膏表面的吸附属于物理吸附，而聚羧酸系减水剂属于化学吸附。然后由于不同种类的工业副产石膏的杂质影响，减水剂使用效果不同，必须加大力度开发和研究石膏专用减水剂。

3.3硬石膏自流平砂浆

硬石膏主要来源于天然石膏、氟石膏和高温煅烧二水石膏，硬石膏水化活性差和硬化体强度低，必须通过粉磨、热处理和添加激发剂改性。前一般采用激发剂改变CaSO₄溶解度或溶解速度，加快CaSO₄·0.5H₂O的生成速率，增加硬石膏水化硬化能力和缩短凝结时间。激发剂主要包括：各种硫酸盐（K₂SO₄、Na₂SO₄、Al₂（SO₄）₃、FeSO₄、CuSO₄、明矾等）、碱性激发剂（水泥、石灰等）和其他盐类激发剂（K₂Cr₂O₄和K、Na₂Cr₂O₄）^[11]。

硬石膏活性与激发剂种类、分散度和自身的表面缺陷等有关。王丽等利用复合激发剂、减水剂、保水剂、掺合料、骨料、纤维和减缩剂等制备了硬石膏自流平砂浆，其抗压强度和抗折强度分别达到16.7MPa和7.3MPa，粘结强度达0.57MPa，收缩率为0.045%，性能符合***住宅公团标准要求。

4石膏基自流平国内外检测标准比较

2007年我国颁布并实施了JC/T1023-2007《石膏基自流平砂浆》的行业标准，国内标准与欧洲标准由于检测方法和养护条件都不