金刚砂硬化耐磨地坪现状材料及施工技术分析

耐磨地坪现状综述

摘要：本文将针对当前建筑工程市场上，日渐成熟的金刚砂耐磨地坪，及其相应的材料生产技术、工程施工技术、和工程配套，说明该新型建材产品的相关知识。

一. 术语

1.1. 地面硬化剂：即‘混凝土地面用水泥基耐磨材料’，是由硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、耐磨骨料为基料，加入适量添加剂组成的干混材料。产品有绿色、灰色、红色、黄色、兰色、水泥原色等品种。

1.2. 耐磨骨料：地面硬化剂组份中粒状材料，具有耐磨、填充、骨架作用。以非金属骨料和金属骨料为主。

1.2.1. 非金属骨料：天然石英矿石经机械破碎、分筛制成，或天然沉积石英砂，经水洗、烘干、分筛制成的高纯度石英砂，因不含或含有少量金属成份而得名。广东、广西、江西等地均有富矿。

1.2.2. 金属骨料：金属冶炼过程中合成的耐磨合金或副产物，经机械破碎、分筛制成的粒料，因其具有较高硬度和耐磨性，也称‘金刚砂’。金属骨料品种很多，常用的有：锰铁合金、棕刚玉、硅铁合金等。

1.2.3. 矿渣骨料：金属冶炼中漂浮排出的浮渣，经破碎、分筛制成，因其价值低，通常未经分筛而混装。其主要成分是玻璃态氧化硅、氧化铁、碳等，杂质含量高，脆性大，不适合做成耐磨材料。部分企业以此材料冒充金属骨料。

1.3. 添加剂：地面硬化剂的重要组分，是几种材料的统称，具有增加强度、改善材料施工性能、改善外观效果等优点。合理的添加剂复配，是硬化剂强度提升的保证。

1.4. 金刚砂耐磨地坪：地面硬化剂干撒在初凝混凝土表面，经反复磨搓、抹平、抛光后，形成的加硬耐磨地面，因表面具有金刚石一样的硬度和耐磨特性，统称‘金刚砂耐磨地坪’。有时特指金属骨料金刚砂地坪。

1.5. 基面：金刚砂地坪施工前段工序的统称，包括混凝土地面结构层和找平垫层。混凝土基面浇注、找平、震实、压浆完成后，初凝前开始金刚砂地坪施工。基面要求：C20以上。

1.6. 养护和养护剂：金刚砂耐磨地坪的保湿或加硬保护层，同混凝土地面养护原理、施工方法相似。

针对不同工程需求，须选用不同的养护剂和养护方法。

二. 材料生产技术

硬化剂材料生产借鉴了高强混凝土配制技术，根据工程施工特点，采用干粉预拌配料、硅酸盐材料低湿水化胶凝、结构修补、面层封闭等先进技术，材料配制过程中，充分考虑多方面因素。

2.1. 基料选择；

2.2. 骨料级配、模数；

2.3. 材料配伍的安全性、低碱性能；

2.4. 结构增强；

2.5. 施工性能与配套；

2.6. 地坪表观效果。

三. 执行标准

建材推荐标准 JC/T 906-2002 《混凝土地面用水泥基耐磨材料》。

性能指标如下：

检测项目（单位） 非金属骨料 金属骨料

28天抗折强度 MPa ≥11.5 ≥13.5

28天抗压强度 MPa ≥80.0 ≥90.0

耐磨度比 （%） ≥300 ≥350

表面强度（压痕直径 mm） ≤3.3 ≤3.1

流动度 （mm） 120±5 120±5

四. 工程施工技术

4.1. 垫层混凝土设计和施工（属于建筑设计内容，略。）

4.2. 金钢砂地坪施工

4.2.1. 混凝土磨平、提浆

待垫层混凝土稍收水后，具有初凝强度时，启动抹平机（带提浆盘）慢速磨搓、压浆。然后，用尺杆刮平，使混凝土浆面基本平整、均匀。

控制要领：在混凝土具有初凝强度（此时初凝强度包括混凝土凝结强度和失水干硬强度）前提浆。磨搓要求均匀，不得漏搓，根据混凝土表面干湿度适度调整磨搓时间。

4.2.2. 第一次撒料

撒播计划用量的三分之二，注意模边和切缝处增加材料用量，边角加强。要求撒料均匀。

硬化剂在混凝土表面吸水变暗后，启动抹平机磨搓压浆，然后刮平调整。（工艺方法同4.2.1）。

4.2.3. 第二次撒料

紧随上一工序，撒播剩余材料。本工序要求撒播硬化剂的方向与第一次撒播方向垂直。根据第一次撒料的厚薄程度，适量调整撒料量，最终达到硬化剂层厚度均匀。

硬化剂吸水变暗后，启动抹平机，磨搓、压浆。

纵、横磨搓不低于各一遍，最终达到厚度均匀、色泽均匀，表面平整。

注意：本工序做工质量的好坏，将影响到金钢砂耐磨地坪的最终强度和地坪整体装饰效果。

4.2.4. 抹平

上一工序完成约2小时，此时垫层混凝土水化胶凝，具有足够强度，硬化剂层基本熟化。

启动抹平机中速压抹（刀片调整为小角度），纵横方向反复抹平。抹平机行车线路视地面干湿度适度调整，一般采用反复包抄式。

4.2.5. 边角手工抹平收光

与4.2.4工序穿插进行，使用抹刀人工压抹。

4.2.6. 抛光

4.2.4抹平工序完成后2~~3小时，此时混凝土垫层终凝，硬化剂层强度明显上升，行人赤脚行走无明显痕迹，启动抹平机，高速抛光。

经验丰富的施工人员，抛光工序完成后，金钢砂地坪具有明显的镜面效果，色泽均匀，穿软底鞋行走表面无痕迹。

一般情况下，金钢砂地坪表面层检测强度可以达到C80~C100混凝土强度。

4.3. 养护

金钢砂地坪施工完成后，应在24小时内完成养护工序。一般情况下，抛光工序后，4~~5小时开始养护，采用喷洒、涂抹养护剂或覆PVC膜保湿等方法。忽视养护，往往造成工程中事倍工功半的后果。

不同的工程需求，选择不同养护剂和养护方法。按目前市场供应的养护剂品种，通常划分为：加硬型、阻碱型和普通保湿型，性能和成本差距较大。

4.3.1. 加硬型：

此类材料多以可溶性硅酸盐低聚物水溶液，加入适量的成膜材料配制而成，成本较高。主要成分SiO32-，具有高活性和反应性，能够渗透进入混凝土内部，发生化学反应。既能弥补混凝土结构中的微观缺陷，又能反应消耗多余的Ca2+离子。使混凝土强度增加比较明显。保湿、保色性能也较好。

市售材料如：加拿大CPD ® LS（硅酸锂类）

美国 阿斯福® (硅酸钠类)

施工方法为：喷洒成膜，滚涂成膜等。

4.3.2. 阻碱型：

此类材料多以高分子材料为主，有油性和水乳性材料两类。

施工方法：涂抹或喷洒在混凝土表面，形成保湿养护膜，成本较低。应用原理为：阻止水分过度散失，减少Ca2+向表面迁移。此类材料对金钢砂地坪的强度增长贡献不大，甚至因Ca2+无法消除，积聚在混凝土结构中造成结构缺陷，而强度损失。

4.3.3. 普通养护：

这是常用的混凝土养护方法，铺散锯木及洒水、围水、覆盖PVC薄膜等。此养护方法无法避免因Ca2+迁移造成的表面泛碱现象。

五. 行业的发展历史

金刚砂耐磨地坪是新型建材的一个分支产品，随着混凝土在工程中应用的普及，以及功能型外加剂的不断丰富和完善的过程中形成的，伴随着用户需求的不断提升，而逐步完善。

70年代中后期，我国科研人员首次提出，并编制了《混凝土地面施工规范》。

80年代初，随着改革开放政策的实施，国外几家建筑材料生产商相继登陆国内建材市场，以麦斯特、西卡、富斯乐为代表，相继在广州、上海开设办事处，并着手生产本地化工作。

90年代后期，麦斯特选择上海开设工厂，西卡、富斯乐选择广州开设工厂。三家外资企业的落地生根，为建材行业带来了新产品的同时，垄断着新型建材行业数年之久。但是，他们看中的是绝对的利益，此产品仅仅作为其产品线中的一个品种，未能进一步推广普及，造成金刚砂耐磨地坪市场长期处在‘神秘’之中，材料和工程均保持暴利状态。

2000年以后，国内出现多家地坪专业公司，成为金刚砂耐磨地坪行业的新生军，推动了工程应用的普及化，使其在几年间得到推广。据不完全统计， 2003年全国市场实际完成约1700万平方米，2004年约2200万平方米，预计2005年市场需求可以达到2800~3000万平方米。金刚砂耐磨地坪保持着每年30%的增幅。

六. 市场行情、市场发展方向

金刚砂耐磨地坪作为建筑材料的一个细小分支，专业研究人员并不多见。目前，国内从事此行业的企业中，专业性公司不多，而且大都是麦斯特、西卡、富斯乐衍生的二代、三代公司，技术来源、独立研发能力差异较大，能够通过JC/T 906-2002标准检测的产品屈指可数。

2004年，广东市场实际完成工程约600万平方米，从事此项业务的公司约150家，具备材料生产能力的不足20家，材料通过标准检测的4~5家。多数公司以代理产品、贴牌生产方式经营。遇到工程类合同，一般采用工程约定验收标准的方式开展业务。因技术隐蔽，信息不对称(供方业务能力强、需方不懂技术)等原因，部分工程中存在水泥砂浆假冒硬化剂的情况，工程质量参差不齐。

还有一种业务现象，部分公司仅以硬化耐磨工程为副业（或附带）产品，属于炒概念类型，实际参与和完成工程不多。

2010年，广东市场预计需求2000万平方米，有望突破2500万平方米，按常规用量5公斤/平方计算，材料需求10万~15万吨。

04年间工程市场分布，基本符合投资趋向。广东、福建市场保持持续上升；上海、浙江市场略萎缩；江苏、江西、湖北市场发展迅速；西南市场基数低、上升最快；北部市场开始形成。这一趋势将在05年更加明显。

05年~06年是市场走向成熟的两年，是关键的两年。

一方面，金刚砂耐磨地坪市场进一步扩大，需求持续增长；另一方面，材料品质差距逐步缩小，施工品质差距拉大，工程整体要求增高。

市场整合时机可能出现，部分非专业生产商，以及缺乏研发能力和施工队伍的企业可能退出，或选择代理、贴牌方式继续经营，工程利润最终趋向合理化。

七. 竞争对手

从目前状况看，参与市场竞争的企业大致划分为：外资企业组成的第一集团，专业地坪公司组成的第二集团，和不经常性参与地坪工程业务的销售公司组成的第三集团，市场份额基本处于10%、50%、40% 。

7.1. 第一集团：麦斯特、西卡、富斯乐等外资直接投资企业。因产品定位偏高，在高端市场方面有优势，市场占有份额不高，并非真正的竞争对手。麦斯特、西卡、富斯乐最早取得材料检测证书。

7.2. 第二集团：专业地坪公司。包括：

一类是衍生的二代、三代、四代公司，如： XXX XXX XXX 等，属于专业性耐磨硬化地坪公司。

另一类是XXX、XXX等环氧地坪公司，耐磨硬化地坪作为其中一项地坪产品，业务网络健全、覆盖面大。目前，XXX通过自有独立研发队伍，其地面硬化剂通过标准检测，取得合格证书。

这些专业公司既是耐磨硬化地坪的推广着，又是市场强有力的竞争者。但是，各企业发展不均衡，存在技术来源、独立研发能力的差异。

7.3. 第三集团：参与地坪工程业务的销售公司。此类公司具有较好社会关系和经济实力，缺乏材料生产技术、施工技术。在工程业务方面，存在炒做倾向。在未来的市场整合中，容易退出，同时是第一、二集团争取和拉拢的对象