本发明属于室内地坪领域，具体涉及一种具有保温隔热功能的石膏基地坪铺装系统及施工方法。
背景技术：
石膏的生产能耗低，且可循环利用，具有显著的节能效应。与水泥相比，石膏有很多不可替代的优点。与水泥砂浆相比，石膏基砂浆的尺寸稳定性好，抗裂性更好。石膏凝结硬化速度快，冬季低温条件下，仍可以正常凝结硬化。此外，石膏基砂浆密度小，相同质量时，摊铺面积更大，有利于节约原料成本。
在室内地面装修工程中，由于以及基层地面的不平整，且设有大量的管道和线路，因而地面回填找平是必不可少的环节，回填材料的厚度通常可达3～5cm。直接用石膏基自流平砂浆作为找平层时，会存在以下问题：(1)自流平砂浆的施工厚度较高时，离析和沉降程度较会增加，易导致起灰和露砂现象；(2)单位面积的原料成本会较高。
发泡石膏的密度要显著小于石膏基自流平砂浆，相同质量的发泡石膏在单位面积上的摊铺厚度要更高，即铺设相同面积，相同厚度的房间时，所需的材料要更少。因此，将发泡石膏用于回填找平，可以节约原材料成本。此外，石膏的凝结硬化速度快，在水化放热完成之后，即可具有较高的强度，可进行后续的施工。然而，将发泡石膏的密度控制在合理的范围内，平衡好强度和保温隔热性能的关系，以及如何缩短工期，提高施工效率是较难解决的问题。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供了一种具有保温隔热功能的石膏基地坪铺装系统及施工方法，其中，保温隔热层具有强度发展快、流动性好、保温性能好的特点。保护层具有表面平整光滑、硬度高的特点。
具体地，提供了一种具有保温隔热功能的石膏基地坪铺装系统及施工方法，系统由保温隔热层和保护层组成，保温隔热层为发泡石膏，保护层为石膏基自流平砂浆，保温隔热层，浇筑在涂好界面剂的基层上，保护层在保温隔热层凝结硬化之后，浇筑在其表面。
保温隔热层的制备方法主要包括以下几个步骤：1)石膏浆体制备，原料组分及各组分的质量份分别如下：半水石膏900～950份、水泥50～100份、缓凝剂0.5～1.2份、纤维素醚0.3～0.5份、憎水剂1～2份、水600～700份，加水搅拌均匀；2)泡沫制备，将发泡剂3～5份、稳泡剂1～3份、水120～160份倒入物理发泡机中，生成均匀细小的泡沫；3)发泡石膏浆体的制备，将步骤2中生成的泡沫倒入步骤1中的浆体中，搅拌均匀。
进一步地，所述的半水石膏为α-半水石膏或β-半水石膏，其标准稠度用水量小于60％。
进一步地，所述的水泥为42.5级或52.5级硅酸盐水泥。
进一步地，所述的缓凝剂为蛋白类石膏缓凝剂；所述的纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚，其粘度为100000mpa.s；所述的憎水剂为有机硅类粉末憎水剂；所述的发泡剂为十二烷基硫酸钠或动物蛋白类发泡剂；所述的稳泡剂为硬脂酸钙。
本发明的发泡石膏，用物理发泡机进行发泡，可保证每批次气泡的质量、体积相同，稳泡剂的加入，提高了气泡的稳定性。在石膏中内掺适量的硅酸盐水泥，有利于促进石膏的强度发展，改善其耐水性。憎水剂赋予石膏一定的耐水性和憎水性，之后在表面浇筑自流平砂浆时，无需再涂刷界面剂，也可避免水分被底层吸收。
保护层原料组分及各组分的质量份分别如下：半水石膏400～450份、水泥20～40份、重钙50～100份、水洗河砂420～470份、减水剂1～1.5份、缓凝剂0.6～1份、消泡剂0.5～1.0份、纤维素醚0.7～1.0份。
进一步地，所述的保护层，在保温隔热层终凝2h之后浇筑。
进一步地，所述的半水石膏为α-半水石膏或β-半水石膏，其标准稠度用水量小于60％。
进一步地，所述的水泥为42.5级或52.5级硅酸盐水泥。
进一步地，所述的重钙的目数为400目。
进一步地，所述的水洗河砂的目数为20～140目。
进一步地，所述的减水剂为聚羧酸粉末减水剂；缓凝剂为蛋白类石膏缓凝剂；所述的纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚，粘度为400mpa.s；所述消泡剂为矿物油类粉末消泡剂。
进一步地，所述的水泥基自流平砂浆，水和所述原料的质量比为0.23～0.26。
本发明的有益效果为：
(1)保温隔热层在施工的时候，有较好的流动性，稍加辅助，即可摊平。绝干密度为700kg/m3左右，终凝2h后的抗压强度可达1.4mpa左右，绝干抗压强度在2mpa左右，可满足正常行走的承载要求。保温性能较好，导热系数为0.15/w/(m·k)左右。石膏的强度发展较快，终凝2h后，即可在表面浇筑石膏基自流平砂浆。
(2)保护层在施工时，流平性好，凝结硬化后，表面平整光滑，无起灰，强度较高，24h抗压强度可达11mpa以上，可在表面铺设木地板或pvc地板。
具体实施方式
为更清楚的对本发明技术方案予以阐述，下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步阐述：
在本发明的一个具体的实施方案中，提供了一种具有保温隔热功能的石膏基地坪铺装系统及施工方法。系统由保温隔热层和保护层组成，保温隔热层为发泡石膏，保护层为石膏基自流平砂浆。
保温隔热层的制备方法主要包括以下几个步骤：1)石膏浆体制备，原料组分及各组分的质量份分别如下：半水石膏900～950份、水泥50～100份、缓凝剂0.5～1.2份、纤维素醚0.3～0.5份、憎水剂1～2份、水600～700份，加水搅拌均匀；2)泡沫制备，将发泡剂3～5份、稳泡剂1～3份、水120～160份倒入物理发泡机中，生成均匀细小的泡沫；3)发泡石膏浆体的制备，将步骤2中生成的泡沫倒入步骤1中的浆体中，搅拌均匀。
所述的半水石膏为α-半水石膏或β-半水石膏，其标准稠度用水量小于60％。α-半水石膏标稠较低，一般为40％～50％，而β-半水石膏的标稠相对较高，且波动较大，一般为50％～75％。石膏的标准稠度用水量越低，即石膏需水量越少，其力学强度越高。作为优选的，本发明的的具体实施方式中采用标准稠度用水量小于60％的石膏。
所述的水泥为42.5级或52.5级硅酸盐水泥，在石膏中内掺适量的硅酸盐水泥，可以促进石膏的水化反应，有利于其强度的发展，而且对其耐水性也有显著的提高。如果水泥对石膏的替代量过高，则会导致复合体系早期强度不足。优选的，本发明的具体实施方式中采用42.5级或52.5级硅酸盐水泥。
所述的缓凝剂为蛋白类石膏缓凝剂，与无机盐类缓凝剂相比，蛋白类石膏缓凝剂缓凝作用更强，掺量更低，对石膏强度的副作用更小。
所述的纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚，其粘度为100000mpa.s，纤维素醚可为石膏浆体提供一定的粘度和保水性，石膏浆体粘度过低，引入的气泡不能稳定，浆体粘度过大，气泡不容易引入，且发泡石膏的浆体流动性会变差。100000mpa.s粘度的纤维素醚为最通用的纤维素醚，且价格较低，粘度过高的纤维素醚，容易结皮，影响石膏的施工，对于粘度较低的纤维素醚，为达到相同的浆体粘度和保水性，需要增加添加量，不利于节约成本。
所述的憎水剂为有机硅类憎水剂，憎水剂可以有效改善石膏的耐水性和憎水性，避免水分的渗入，在发泡石膏的表面，可以不涂刷界面剂，直接浇筑石膏基自流平砂浆，节省了工序。
所述的发泡为物理发泡，使用发泡机可以定量发泡，改善了发泡石膏的品质稳定性。
保护层原料组分及各组分的质量份分别如下：半水石膏400～450份、水泥20～40份、重钙50～100份、水洗河砂420～470份、减水剂1～1.5份、缓凝剂0.6～1份、消泡剂0.5～1.0份、纤维素醚0.7～1.0份。
所述的半水石膏为α-半水石膏或β-半水石膏，其标准稠度用水量小于60％。限制其标准稠度用水量，也是为了保证所用的石膏有足够高的强度。
所述的水泥为42.5级或52.5级硅酸盐水泥，石膏为弱酸性，水泥的掺入可以提高体系的ph值，使得聚羧酸减水剂的减水作用得以充分发挥，提高砂浆的流动性。而掺加过多的水泥，则会增加体系的收缩。
所述的水洗河砂的目数为20～140目，自流平砂浆中所用的河砂一般为70～140目，选用的20～140目连续级配的河砂相对较粗，有利于减少自流平砂浆的用水量，提高强度。但砂过粗时，则会影响自流平砂浆表面的平整度，且容易出现泌水和沉降。优选的，本发明的具体实施方式中采用20～140目河砂。
所述重钙为400目。作为优选的，本发明的具体实施方式中采用400目，400目重钙的粒径小于20～140目砂，而又大于水泥，从而使得在石膏基自流平砂浆中，粒径大小的关系为砂＞重钙＞石膏/水泥，形成连续的级配，进一步提高砂浆的密实度与和易性。
作为优选的，所述的缓凝剂为2石膏缓凝剂；和/或上述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚，粘度为400mpa.s；和/或上述消泡剂为矿物油类粉末消泡剂。
下面通过实施例进一步说明上述具体实施方式，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。未做特别说明的试剂、原料和仪器设备均可通过商业途径直接购得。
实施例1
一种具有保温隔热功能的石膏基地坪铺装系统及施工方法。保温隔热层的制备方法主要包括以下几个步骤：1)石膏浆体制备，原料组分及各组分的质量份分别如下：β-半水石膏900份、42.5级硅酸盐水泥100份、缓凝剂1.2份、100000mpa.s纤维素醚0.3份、憎水剂2份、水650份，加水搅拌均匀；2)泡沫制备，将发泡剂4份、稳泡剂2份、水140份倒入物理发泡机中，生成均匀细小的泡沫；3)发泡石膏浆体的制备，将步骤2中生成的泡沫倒入步骤1中的浆体中，搅拌均匀。保护层原料组分及各组分的质量份分别如下：β-半水石膏420份、42.5级硅酸盐水泥40份、重钙100份、水洗河砂420份、减水剂1.3份、缓凝剂0.9份、消泡剂0.6份、400mpa.s纤维素醚0.7份。水料质量比为0.25。
实施例2
一种具有保温隔热功能的石膏基地坪铺装系统及施工方法。保温隔热层的制备方法主要包括以下几个步骤：1)石膏浆体制备，原料组分及各组分的质量份分别如下：β-半水石膏950份、52.5级硅酸盐水泥50份、缓凝剂1.1份、100000mpa.s纤维素醚0.3份、憎水剂2份、水700份，加水搅拌均匀；2)泡沫制备，将发泡剂3份、稳泡剂1份、水120份倒入物理发泡机中，生成均匀细小的泡沫；3)发泡石膏浆体的制备，将步骤2中生成的泡沫倒入步骤1中的浆体中，搅拌均匀。保护层原料组分及各组分的质量份分别如下：β-半水石膏450份、42.5级硅酸盐水泥20份、重钙90份、水洗河砂440份、减水剂1.3份、缓凝剂1份、消泡剂0.8份、400mpa.s纤维素醚0.8份。水料质量比为0.26。
实施例3
一种具有保温隔热功能的石膏基地坪铺装系统及施工方法。保温隔热层的制备方法主要包括以下几个步骤：1)石膏浆体制备，原料组分及各组分的质量份分别如下：β-半水石膏950份、42.5级硅酸盐水泥50份、缓凝剂1份、100000mpa.s纤维素醚0.3份、憎水剂2份、水600份，加水搅拌均匀；2)泡沫制备，将发泡剂5份、稳泡剂3份、水160份倒入物理发泡机中，生成均匀细小的泡沫；3)发泡石膏浆体的制备，将步骤2中生成的泡沫倒入步骤1中的浆体中，搅拌均匀。保护层原料组分及各组分的质量份分别如下：β-半水石膏450份、42.5级硅酸盐水泥30份、重钙50份、水洗河砂470份、减水剂1.5份、缓凝剂1份、消泡剂1份、400mpa.s纤维素醚1份。水料质量比为0.26。
实施例4
一种具有保温隔热功能的石膏基地坪铺装系统及施工方法。保温隔热层的制备方法主要包括以下几个步骤：1)石膏浆体制备，原料组分及各组分的质量份分别如下：α-半水石膏950份、42.5级硅酸盐水泥50份、缓凝剂0.5份、100000mpa.s纤维素醚0.5份、憎水剂1份、水700份，加水搅拌均匀；2)泡沫制备，将发泡剂5份、稳泡剂3份、水160份倒入物理发泡机中，生成均匀细小的泡沫；3)发泡石膏浆体的制备，将步骤2中生成的泡沫倒入步骤1中的浆体中，搅拌均匀。保护层原料组分及各组分的质量份分别如下：α-半水石膏400份、42.5级硅酸盐水泥30份、重钙100份、水洗河砂470份、减水剂1份、缓凝剂0.6份、消泡剂0.5份、400mpa.s纤维素醚1份。水料质量比为0.23。
对比实施例1～4发泡石膏和石膏基自流平砂浆性能，发泡石膏试验方法参照jg/t266-2011《泡沫混凝土》，其中，扩展度测试参照gb/t17669.4-1999《建筑石膏净浆物理性能的测定》中标稠用水量测试，石膏基自流平砂浆试验方法参照jc/t1023-2007《石膏基自流平砂浆》，具体如表1和表2所示：
表1发泡石膏性能测试结果
表2石膏基自流平砂浆性能测试结果
从表1和表2可以看出，发泡石膏的凝结时间适中，终凝2h后，即有足够高的强度，可以进行后续施工，可有效缩短工期，发泡石膏的干密度在700kg/m3左右，且具有较好的保温性能。石膏基自流平砂浆的流动性较好，24h的抗折强度在3mpa以上，抗压强度在11mpa以上，完全满足室内地面装饰装修要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种具有保温隔热功能的石膏基地坪铺装系统及施工方法，其特征在于，系统由保温隔热层和保护层组成，保温隔热层为发泡石膏，保护层为石膏基自流平砂浆，保护层在保温隔热层凝结硬化之后，浇筑在其表面。其中，保温隔热层的制备方法主要包括以下几个步骤：1)石膏浆体制备，原料组分及各组分的质量份分别如下：半水石膏900～950份、水泥50～100份、缓凝剂0.5～1.2份、纤维素醚0.3～0.5份、憎水剂1～2份、水600～700份，加水搅拌均匀；2)泡沫制备，将发泡剂3～5份、稳泡剂1～3份、水120～160份倒入物理发泡机中，生成均匀细小的泡沫；3)发泡石膏浆体的制备，将步骤2中生成的泡沫倒入步骤1中的浆体中，搅拌均匀。保护层原料组分及各组分的质量份分别如下：半水石膏400～450份、水泥20～40份、重钙50～100份、水洗河砂420～470份、减水剂1～1.5份、缓凝剂0.6～1份、消泡剂0.5～1.0份、纤维素醚0.7～1.0份。
2.根据权利要求1所述的发泡石膏，其特征在于，制备方法主要包括以下几个步骤：
(1)石膏浆体制备，半水石膏、水泥、缓凝剂、纤维素醚、憎水剂等原料混合均匀，并加水搅拌均匀；
(2)泡沫制备，将发泡剂、稳泡剂和水倒入物理发泡机中，生成均匀细小的泡沫；
(3)发泡石膏浆体的制备，将步骤2中生成的泡沫倒入步骤1中的浆体中，搅拌均匀。
3.根据权利要求1所述的发泡石膏，其特征在于，所述的半水石膏为α-半水石膏或β-半水石膏，其标准稠度用水量小于60％。
4.根据权利要求1所述的发泡石膏，其特征在于，所述的水泥为42.5级或52.5级硅酸盐水泥。
5.根据权利要求1所述的发泡石膏，其特征在于，所述的缓凝剂为蛋白类石膏缓凝剂；所述的纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚，其粘度为100000mpa.s；所述的憎水剂为有机硅类粉末憎水剂；所述的发泡剂为十二烷基硫酸钠或动物蛋白类发泡剂；所述的稳泡剂为硬脂酸钙。
6.根据权利要求1所述的石膏基自流平砂浆，其特征在于，在保温隔热层终凝2h之后浇筑。
7.根据权利要求1所述的石膏基自流平砂浆，其特征在于，所述的半水石膏为α-半水石膏或β-半水石膏，其标准稠度用水量小于60％。
8.根据权利要求1所述的石膏基自流平砂浆，其特征在于，所述的水泥为42.5级或52.5级硅酸盐水泥。
9.根据权利要求1所述的石膏基自流平砂浆，其特征在于，所述的重钙的目数为400目。
10.根据权利要求1所述的石膏基自流平砂浆，其特征在于，所述的水洗河砂的目数为20～140目。
11.根据权利要求1所述的石膏基自流平砂浆，其特征在于，所述的减水剂为聚羧酸粉末减水剂；缓凝剂为蛋白类石膏缓凝剂；所述的纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚，其粘度为400mpa.s；所述消泡剂为矿物油类粉末消泡剂。
12.根据权利要求1所述的水泥基自流平砂浆，其特征在于，水和所述原料的质量比为0.23～0.26。
技术总结