打破与浇注石膏基自流平地板相关的常见神话

石膏是一种矿物，已经在建筑材料中使用了数百年。然而，尽管石膏混凝土作为垫层，但在过去40年中它的普及程度仍然很高。结果，关于以这种方式使用石膏的一些神话已经成为经典。本文旨在揭示这些神话，并提供有关使用基于石膏基自流平混凝土的好处的信息。

石膏的成分
石膏是一种晶体结构的矿物，由钙，硫酸盐和两个水分子组成（CaSO ₄ -2H ₂ O，也称为二水合硫酸钙）。它是在世界范围内发现的非常常见的矿物-紧随其后的表弟石灰石（碳酸钙）而来。烹饪石膏的过程称为“煅烧”。在此过程中，从矿物质中去除了75％的水，留下了半水硫酸钙。这个过程是可逆的。当将水添加到半水合硫酸钙中时，水合作用开始并发生晶体生长，使其恢复为原始的矿物形式（石膏）。正是这一过程使石膏能够提供其他粘合剂无法提供的特性。

首先，由于水合过程中晶体的生长，石膏膨胀并消除了通常与传统水泥有关的收缩裂缝。第二，随着石膏晶体开始生长，它们会“锁定”在表面上，而这些表面的粗糙度不足以附着传统水泥。最后，石膏水泥不受浇筑深度的不利影响-可以轻松实现最大76毫米（3英寸）的单举施工。

再生石膏
再生石膏（FGD石膏）是用于清洁化石燃料发电厂的燃烧气体的过程的副产品。此过程极大地减少了二氧化硫的排放，如果不从大气中除去二氧化硫，则有助于形成酸雨。

使用这种重新捕获的石膏消除了将材料作为固体废物处理在垃圾填埋场中的需要。由烟气脱硫石膏生产的石膏产品可达到高达90％的再循环含量，远远超过了硅酸盐水泥（PC）或高铝水泥（HAC）的再循环含量。

用再生石膏制成的石膏产品还可以根据“能源与环境设计领导力”（LEED）评级计划，帮助获得可回收成分或区域材料使用的积分。在整个生命周期中，与基于PC或HAC的产品相比，基于石膏的材料具有更少的负面影响，例如空气污染。

误解一
石膏自流平水泥柔软，白垩，不符合商业地板的行业标准。

真相
自1970年代后期以来，已安装并指定了石膏混凝土。原始公式很可靠，可以正确应用很多年。当建筑材料强制执行地板天花板防火措施而产生石膏材料市场时，竞争性配方便进入了市场。但是，由于技术几乎相同，因此申请者几乎没有机会区分他们的服务。最终，当竞争激烈时，喷头会通过在混合物中添加更多的水和沙子来扩大覆盖率。然而，这种做法对浇铸的板坯的质量有极其不利的影响。到90年代后期，平均石膏混凝土地板产生的抗压强度为6890至10,335 kPa（1000至1500 psi），远低于今天的要求20，水泥地面准备弹性地板的标准实施规程。

那么，为什么添加更多的水和沙子会对石膏混凝土板的光洁度产生负面影响呢？

合半水合物所需的水量是一致的。每45千克（100磅）纯净的半水合物粉末需要8.5千克（18.6磅）的水（通常称为“理论水”）转化为石膏。然而，这不足以产生足够的流体浆料的水。在某些情况下，可能需要添加34至40千克（75至90磅）的水以产生可接受的流动特性。

用于产生浆料的水越多（大于实际的半水合物理论需要量），则硬化的物质就越弱。这是因为过量的水不会对水合过程产生影响，只会占用空间。一旦团块“凝结”并充分水合，就必须使硬化团块开始干燥。多余的水（有时被称为“方便水”）最终必须通过自然蒸发或强制干燥离开系统。一旦水从硬化的物质中蒸发掉，它就会留下微小的空隙。气孔越多，强度越低，无论是抗压强度，抗弯强度还是抗拉强度。重要的是要注意-这与PC或HAC相反。这些材料在水泥凝固时需要较长时间的水。这通常称为湿固化。如前所述，石膏水泥仅需要水即可形成新的晶体。一旦形成（通常在几个小时内），该系统就不再需要水。

骨料

将诸如沙子的骨料引入半水合物浆液会降低硬化块的强度，因为它将新的水合石膏晶体散开开来。沙子还可以防止新的水合石膏晶体相互长大。此外，沙子不会化学键合到新形成的晶体上。取而代之的是，沙子被捕获并锁定在晶体基质中。

由于大多数石膏水泥中都添加了沙子，因此必须特别注意沙子的数量和类型，以帮助平板达到设计规格。最大化沙子与泥浆的结合方式的一种方法是确保颗粒的大小和形状在范围内。过于尖角和平坦的沙子不如具有圆形形状的沙子好。圆形的沙粒比扁平形的沙粒更容易“滚动”。当试图控制浆料的流动和流平特性时，这一点很重要。

最终，根据前面所述的规则，可以推断出过量的水以及由此产生的晶体生长的负面影响将导致石膏板的“软”或“垩白”。

在过去的15年中，配方的进步和更严格的安装程序已将基于石膏的矫平机的质量提高到安装特性可以超过传统PC和HAC产品的水平。当今市场上的石膏找平剂可以混合使用以满足或超过行业标准，因为它是适用于所有类型地面覆盖物的合适基材。与普通PC和HAC产品的约34,450至41,340 kPa（5000至6000 psi）相比，当前技术可以制造出达到137,800 kPa（20,000 psi）压缩强度的水合产品。这种力量可以在短短几个小时或几天内，而不是几周内就可以达到。

误解二
石膏基衬砌在暴露于水后会“融化”。

真
石膏以2 g / L（1 oz / 3.64 gal）水的速度溶于水。这意味着2 g / L的水，0.45 kg（1 lb）的石膏的溶解速度将需要约227 L（60 gal）的水。

例如，如果将227 L的水倒在由石膏垫层支撑的地板上（例如在浴室或厨房中），那么0.45千克的石膏绝不会“融化”，特别是考虑到地板覆盖层可以防止大部分水来自与石膏垫层的接触。

如果未使用地板覆盖层，则大部分水分可能会被石膏垫层吸收。即使水完全浸入石膏垫层中，也不会发生腐蚀，因为水溶液将以2 g / 1 L的速度饱和，并停留在整个块体中。假设消除了水源，则垫层将变干。水将蒸发，留下已经溶解的石膏，以保留在块体晶体结构的间隙中。

误解三
石膏混凝土不是水硬性水泥。

真相
ASTM C219-07，与水硬性水泥有关的标准术语将水硬性水泥定义为：

一种可以在水中凝固并且能够在水下凝固的水泥。

石膏完全满足该定义，因此将基于石膏的自流平剂称为“石膏水泥”（因为它来自袋子）和“石膏混凝土”（在将其设置为地板垫层之后）是适当的。

石膏地面的特性和优点
在大多数应用中，石膏矫平机不需要在使用前对基体或现有地板覆盖层进行喷砂清理或刮痕处理，因为石膏混凝土在水化过程中会略微膨胀。这与固化时通常与传统混凝土相关的收缩有很大不同。一些石膏水泥甚至可以被染色和抛光以提供装饰性的耐磨表面。

与传统水泥的典型28天养护周期相比，浇筑石膏板可在数小时内达到较高的抗压强度。在木结构建筑中，可以将石膏直接浇在木头上，而无需使用钢丝网加强板，其最小厚度为19毫米（3⁄4英寸），以达到一小时的防火等级。PC要求最小厚度为38毫米（11⁄2英寸），才能达到一小时的额定功率。在空心混凝土板上，石膏垫层可达到长达四个小时的防火等级，其耐火性仅为波特兰基混凝土厚度的一半。与石膏垫结合使用时，石膏矫直机提供的声音传输等级（STC）和冲击隔离等级（IIC）会超出《国际建筑规范》（IBC）第1207条的要求）。石膏矫直机还可以在单个升降机中最多倾倒76毫米（3英寸），而传统水泥矫直机的浇铸约为25毫米（1英寸）。

结论
出于多种原因，石膏混凝土是用作衬砌的理想材料。它需要较少的准备工作，具有出色的流动性，可以倒入更深，并具有更好的抗裂性。与其他材料相比，某些用烟气脱硫石膏生产的产品可达到90％的回收利用率，并具有更高的抗压强度。在大多数情况下，石膏垫层可以达到或超过浇注PC或HAC的地板的特性，而费用仅为安装成本的一小部分。