石膏是一種礦物，已經在建筑材料中使用了數百年。然而，盡管石膏混凝土作為墊層，但在過去40年中它的普及程度仍然很高。結果，關于以這種方式使用石膏的一些神話已經成為經典。本文旨在揭示這些神話，并提供有關使用基于石膏基自流平混凝土的好處的信息。

石膏的成(cheng)分
石膏是(shi)一種晶體結(jie)構的礦物(wu)，由(you)鈣，硫酸鹽和兩個水分(fen)子組成（CaSO ₄ -2H ₂ O，也稱為二水(shui)合硫酸鈣）。它是在(zai)世(shi)界范圍(wei)內(nei)發(fa)現的非常常見(jian)的礦(kuang)物-緊隨其(qi)后的表弟石灰石（碳(tan)酸鈣）而來。烹飪石膏(gao)(gao)的過(guo)程稱為“煅燒”。在(zai)此過(guo)程中，從(cong)礦(kuang)物質中去除了75％的水(shui)，留下了半(ban)水(shui)硫酸鈣。這(zhe)個過(guo)程是可逆的。當將(jiang)水(shui)添加(jia)到半(ban)水(shui)合硫酸鈣中時(shi)，水(shui)合作用開始(shi)并發(fa)生晶(jing)體生長，使(shi)其(qi)恢復為原(yuan)始(shi)的礦(kuang)物形式（石膏(gao)(gao)）。正(zheng)是這(zhe)一過(guo)程使(shi)石膏(gao)(gao)能夠提(ti)供(gong)(gong)其(qi)他粘合劑無法提(ti)供(gong)(gong)的特性。

首先，由于水(shui)(shui)合過程中晶體的(de)生(sheng)長，石膏(gao)膨脹并消除了通(tong)常與傳(chuan)統水(shui)(shui)泥(ni)(ni)有關的(de)收(shou)縮裂縫(feng)。第二，隨著(zhu)(zhu)石膏(gao)晶體開始(shi)生(sheng)長，它們(men)會(hui)“鎖定(ding)”在表面上，而這些表面的(de)粗糙度不(bu)(bu)足(zu)以附著(zhu)(zhu)傳(chuan)統水(shui)(shui)泥(ni)(ni)。最后，石膏(gao)水(shui)(shui)泥(ni)(ni)不(bu)(bu)受澆筑深度的(de)不(bu)(bu)利影響(xiang)-可以輕松實現最大76毫米（3英寸）的(de)單舉施工。

再生石膏
再生石(shi)(shi)膏(gao)（FGD石(shi)(shi)膏(gao)）是用于清(qing)潔化石(shi)(shi)燃料(liao)發電廠的(de)燃燒氣體的(de)過(guo)程的(de)副產品。此過(guo)程極(ji)大地減少了二氧化硫的(de)排(pai)放(fang)，如果不(bu)從(cong)大氣中(zhong)除(chu)去二氧化硫，則有助于形成(cheng)酸雨。

使用這種重新(xin)捕獲(huo)的(de)(de)石膏消除了將材料作為固體廢物處理在垃圾填埋(mai)場中的(de)(de)需要。由(you)煙氣脫硫(liu)石膏生產(chan)的(de)(de)石膏產(chan)品可達(da)到高達(da)90％的(de)(de)再循(xun)環含量(liang)，遠遠超過了硅酸鹽水(shui)泥(ni)（PC）或高鋁水(shui)泥(ni)（HAC）的(de)(de)再循(xun)環含量(liang)。

用再生(sheng)石(shi)膏(gao)制成的(de)石(shi)膏(gao)產(chan)(chan)品(pin)還可以(yi)根據“能源與環境(jing)設計(ji)領(ling)導(dao)力”（LEED）評級計(ji)劃，幫助獲得可回收成分(fen)或區域材(cai)料(liao)使用的(de)積分(fen)。在整(zheng)個生(sheng)命周期中，與基(ji)于PC或HAC的(de)產(chan)(chan)品(pin)相比，基(ji)于石(shi)膏(gao)的(de)材(cai)料(liao)具(ju)有更少的(de)負面(mian)影響，例(li)如(ru)空氣(qi)污(wu)染。

誤(wu)解一
石膏自流(liu)平(ping)水(shui)泥柔軟(ruan)，白(bai)堊，不符合商業地板的行業標準。

真相
自1970年(nian)代后(hou)期以來，已(yi)安裝(zhuang)并(bing)指定了(le)石膏(gao)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)。原(yuan)始公式很可靠，可以正(zheng)確應用很多年(nian)。當建(jian)筑材料(liao)強(qiang)制執(zhi)行地板(ban)天(tian)花板(ban)防火措施而(er)產生石膏(gao)材料(liao)市場時，競(jing)爭性(xing)配(pei)方便進入了(le)市場。但是，由于技術幾(ji)乎相同(tong)，因此申請者幾(ji)乎沒有(you)機會區(qu)分他(ta)們(men)的(de)服務。最終(zhong)，當競(jing)爭激(ji)烈時，噴頭會通(tong)過在混(hun)(hun)合物中添加更多的(de)水(shui)和沙(sha)子來擴大覆(fu)蓋率。然而(er)，這(zhe)種(zhong)做法(fa)對(dui)澆鑄的(de)板(ban)坯(pi)的(de)質量有(you)極其不利的(de)影響(xiang)。到(dao)90年(nian)代后(hou)期，平均石膏(gao)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)地板(ban)產生的(de)抗壓強(qiang)度為6890至10,335 kPa（1000至1500 psi），遠低于今天(tian)的(de)要求20，水泥地面準備彈性地板的標準實施規程。

那么，為(wei)什么添加更多的(de)水和沙子會對石膏混(hun)凝土(tu)板(ban)的(de)光潔度產生負面影響呢？

合半水(shui)(shui)合物(wu)所需(xu)的(de)水(shui)(shui)量是一致(zhi)的(de)。每45千(qian)克（100磅）純凈的(de)半水(shui)(shui)合物(wu)粉末(mo)需(xu)要8.5千(qian)克（18.6磅）的(de)水(shui)(shui)（通常稱為(wei)“理論水(shui)(shui)”）轉化為(wei)石(shi)膏。然而，這不足(zu)以(yi)(yi)產生(sheng)足(zu)夠的(de)流(liu)體漿料的(de)水(shui)(shui)。在某些情況下，可能(neng)需(xu)要添加34至(zhi)(zhi)40千(qian)克（75至(zhi)(zhi)90磅）的(de)水(shui)(shui)以(yi)(yi)產生(sheng)可接受的(de)流(liu)動特性。

用于(yu)產(chan)生漿料(liao)的(de)(de)水(shui)(shui)越(yue)多(duo)（大于(yu)實際(ji)的(de)(de)半(ban)水(shui)(shui)合物理論需(xu)要量(liang)），則硬化的(de)(de)物質就(jiu)越(yue)弱。這是因為過(guo)(guo)量(liang)的(de)(de)水(shui)(shui)不會對(dui)水(shui)(shui)合過(guo)(guo)程(cheng)產(chan)生影響，只會占用空(kong)間。一(yi)旦(dan)團塊(kuai)“凝結”并充(chong)分(fen)水(shui)(shui)合，就(jiu)必(bi)須使硬化團塊(kuai)開始干燥。多(duo)余的(de)(de)水(shui)(shui)（有時被稱(cheng)為“方便水(shui)(shui)”）最終(zhong)必(bi)須通過(guo)(guo)自然蒸(zheng)發或強(qiang)制干燥離(li)開系統。一(yi)旦(dan)水(shui)(shui)從(cong)硬化的(de)(de)物質中蒸(zheng)發掉，它就(jiu)會留下微小的(de)(de)空(kong)隙。氣(qi)孔越(yue)多(duo)，強(qiang)度越(yue)低，無論是抗壓(ya)強(qiang)度，抗彎(wan)強(qiang)度還是抗拉強(qiang)度。重(zhong)要的(de)(de)是要注意-這與PC或HAC相反。這些材料(liao)在水(shui)(shui)泥凝固(gu)時需(xu)要較長時間的(de)(de)水(shui)(shui)。這通常(chang)稱(cheng)為濕固(gu)化。如(ru)前所述(shu)，石膏水(shui)(shui)泥僅需(xu)要水(shui)(shui)即可形成(cheng)新(xin)的(de)(de)晶體(ti)。一(yi)旦(dan)形成(cheng)（通常(chang)在幾個(ge)小時內），該系統就(jiu)不再(zai)需(xu)要水(shui)(shui)。

骨料

將諸如(ru)沙(sha)子(zi)的(de)(de)骨(gu)料引入半水合(he)物漿液會降(jiang)低硬化(hua)塊(kuai)的(de)(de)強度(du)，因為它將新(xin)的(de)(de)水合(he)石(shi)膏晶體散開開來。沙(sha)子(zi)還(huan)可以防止(zhi)新(xin)的(de)(de)水合(he)石(shi)膏晶體相互長大。此外，沙(sha)子(zi)不會化(hua)學鍵合(he)到新(xin)形成的(de)(de)晶體上。取而(er)代之的(de)(de)是，沙(sha)子(zi)被捕獲并(bing)鎖定在(zai)晶體基質(zhi)中(zhong)。

由于大多數(shu)石膏水(shui)泥中都添加了沙子(zi)，因此(ci)必須(xu)特別注(zhu)意沙子(zi)的數(shu)量和類型(xing)，以幫助(zhu)平(ping)(ping)板達到設計(ji)規格。最大化沙子(zi)與泥漿(jiang)(jiang)的結合(he)方(fang)式的一種(zhong)方(fang)法是確保顆粒(li)的大小(xiao)和形(xing)(xing)狀在范圍內。過于尖(jian)角和平(ping)(ping)坦的沙子(zi)不如(ru)具有圓形(xing)(xing)形(xing)(xing)狀的沙子(zi)好。圓形(xing)(xing)的沙粒(li)比扁平(ping)(ping)形(xing)(xing)的沙粒(li)更容易“滾動”。當試圖控制漿(jiang)(jiang)料的流動和流平(ping)(ping)特性時，這一點很重要。

最終，根據(ju)前面(mian)所述的(de)規則，可以(yi)推斷出過量的(de)水以(yi)及由此產生(sheng)的(de)晶(jing)體(ti)生(sheng)長的(de)負面(mian)影響將導(dao)致石(shi)膏板的(de)“軟”或“堊白”。

在(zai)過(guo)去的(de)15年中，配方的(de)進步(bu)和(he)更嚴格的(de)安裝程(cheng)序已(yi)將基于石膏(gao)的(de)矯平機(ji)的(de)質量提高到安裝特性可(ke)(ke)以(yi)(yi)超過(guo)傳(chuan)統(tong)PC和(he)HAC產品的(de)水平。當(dang)今(jin)市場上的(de)石膏(gao)找平劑可(ke)(ke)以(yi)(yi)混合(he)使(shi)用以(yi)(yi)滿足或超過(guo)行業標準，因為它是(shi)適(shi)用于所有(you)類(lei)型(xing)地面覆蓋物的(de)合(he)適(shi)基材。與(yu)普通PC和(he)HAC產品的(de)約34,450至41,340 kPa（5000至6000 psi）相比(bi)，當(dang)前技術可(ke)(ke)以(yi)(yi)制造出達到137,800 kPa（20,000 psi）壓縮強(qiang)度的(de)水合(he)產品。這(zhe)種力量可(ke)(ke)以(yi)(yi)在(zai)短(duan)短(duan)幾個(ge)小(xiao)時或幾天(tian)內(nei)，而(er)不是(shi)幾周(zhou)內(nei)就可(ke)(ke)以(yi)(yi)達到。

誤(wu)解二
石膏(gao)基襯砌在暴露于水后會“融化”。

真
石(shi)膏以(yi)2 g / L（1 oz / 3.64 gal）水的(de)(de)(de)速(su)度溶于(yu)水。這(zhe)意味(wei)著2 g / L的(de)(de)(de)水，0.45 kg（1 lb）的(de)(de)(de)石(shi)膏的(de)(de)(de)溶解速(su)度將(jiang)需要約227 L（60 gal）的(de)(de)(de)水。

例(li)如，如果(guo)將227 L的(de)(de)水(shui)倒在由石膏(gao)(gao)墊(dian)層(ceng)支(zhi)撐(cheng)的(de)(de)地板上（例(li)如在浴室或(huo)廚房中(zhong)），那么0.45千克(ke)的(de)(de)石膏(gao)(gao)絕不會“融化”，特別(bie)是考慮到(dao)地板覆蓋(gai)層(ceng)可以防止大部分水(shui)來自與石膏(gao)(gao)墊(dian)層(ceng)的(de)(de)接觸。

如果未使用地板覆蓋層，則(ze)大部分(fen)水(shui)分(fen)可能會(hui)被石膏(gao)墊層吸(xi)收。即使水(shui)完全浸入石膏(gao)墊層中，也(ye)不會(hui)發生(sheng)腐蝕，因為水(shui)溶液將(jiang)以(yi)(yi)2 g / 1 L的速度(du)飽和，并停(ting)留在整個塊體中。假設消除(chu)了水(shui)源(yuan)，則(ze)墊層將(jiang)變干(gan)。水(shui)將(jiang)蒸發，留下已經(jing)溶解的石膏(gao)，以(yi)(yi)保留在塊體晶(jing)體結構的間隙中。

誤(wu)解三
石膏(gao)混凝土不是(shi)水硬性水泥。

真相
ASTM C219-07，與水硬性水泥有關(guan)的標準術語將(jiang)水硬性(xing)水泥(ni)定義為(wei)：

一(yi)種可以在(zai)水(shui)中凝(ning)固并且能夠在(zai)水(shui)下凝(ning)固的水(shui)泥(ni)。

石(shi)(shi)膏(gao)(gao)完全滿(man)足(zu)該定(ding)義，因此(ci)將基于石(shi)(shi)膏(gao)(gao)的自(zi)流平劑稱為(wei)(wei)“石(shi)(shi)膏(gao)(gao)水(shui)泥”（因為(wei)(wei)它來自(zi)袋(dai)子）和“石(shi)(shi)膏(gao)(gao)混凝(ning)土”（在將其設(she)置為(wei)(wei)地板墊(dian)層之后）是適當的。

石膏地(di)面(mian)的特性和優點
在(zai)(zai)大(da)(da)多數應(ying)用(yong)中，石膏(gao)矯(jiao)平機不需(xu)要在(zai)(zai)使用(yong)前對基體或現有(you)地板覆(fu)蓋(gai)層(ceng)進行噴(pen)砂清理(li)(li)或刮痕處理(li)(li)，因(yin)為石膏(gao)混凝(ning)(ning)土在(zai)(zai)水化(hua)過程(cheng)中會略(lve)微膨脹。這與固化(hua)時通常與傳統混凝(ning)(ning)土相(xiang)關的收縮有(you)很大(da)(da)不同。一些(xie)石膏(gao)水泥(ni)甚(shen)至可以(yi)被染(ran)色和拋光(guang)以(yi)提(ti)供裝飾性的耐(nai)磨表面。

與傳(chuan)(chuan)統(tong)水泥的(de)典(dian)型28天養護周期(qi)相比，澆筑石(shi)(shi)膏板可在數小時(shi)內(nei)達(da)(da)到較高的(de)抗壓強度(du)(du)。在木結(jie)構建筑中，可以(yi)將(jiang)石(shi)(shi)膏直(zhi)接澆在木頭(tou)上，而無需(xu)使(shi)用鋼絲網加(jia)強板，其最小厚度(du)(du)為19毫(hao)米(mi)（3?4英(ying)寸(cun)），以(yi)達(da)(da)到一(yi)小時(shi)的(de)防火(huo)等級(ji)。PC要求最小厚度(du)(du)為38毫(hao)米(mi)（11?2英(ying)寸(cun)），才能達(da)(da)到一(yi)小時(shi)的(de)額定(ding)功率。在空心混凝土板上，石(shi)(shi)膏墊(dian)層可達(da)(da)到長(chang)達(da)(da)四個(ge)小時(shi)的(de)防火(huo)等級(ji)，其耐火(huo)性僅為波特蘭基混凝土厚度(du)(du)的(de)一(yi)半。與石(shi)(shi)膏墊(dian)結(jie)合使(shi)用時(shi)，石(shi)(shi)膏矯(jiao)直(zhi)機提(ti)供(gong)的(de)聲音傳(chuan)(chuan)輸(shu)等級(ji)（STC）和沖擊隔離等級（IIC）會超出《國(guo)際建筑(zhu)規范(fan)》（IBC）第1207條的(de)要求）。石膏矯(jiao)直機(ji)還可以在單個(ge)升(sheng)降(jiang)機(ji)中最(zui)多傾倒76毫米(mi)（3英寸），而傳統水泥矯(jiao)直機(ji)的澆鑄約為25毫米(mi)（1英寸）。

結論
出于多(duo)(duo)種原因，石膏(gao)(gao)混凝土是用(yong)(yong)作襯砌的(de)(de)(de)理想材(cai)料。它需要較少的(de)(de)(de)準備(bei)工作，具有出色的(de)(de)(de)流(liu)動性，可(ke)以(yi)倒入更(geng)深(shen)，并(bing)具有更(geng)好(hao)的(de)(de)(de)抗裂(lie)性。與(yu)其他材(cai)料相比，某(mou)些用(yong)(yong)煙(yan)氣脫硫石膏(gao)(gao)生產的(de)(de)(de)產品可(ke)達(da)(da)到(dao)90％的(de)(de)(de)回收利用(yong)(yong)率(lv)，并(bing)具有更(geng)高的(de)(de)(de)抗壓強度(du)。在大多(duo)(duo)數情況下，石膏(gao)(gao)墊層可(ke)以(yi)達(da)(da)到(dao)或超過澆注PC或HAC的(de)(de)(de)地板的(de)(de)(de)特性，而(er)費用(yong)(yong)僅為安裝成(cheng)本的(de)(de)(de)一(yi)小部分(fen)。