泡沫混凝土在屋面結(jié)構(gòu)中的施工技術(shù)

岳　輝

(山西一建集團有限公司，山西 太原　030012)

在建筑屋面結(jié)構(gòu)中，主要的找坡材料有陶粒混凝土、煤渣混凝土和泡沫混凝土等輕骨料混凝土，目前建筑市場中政府極力推廣的屋面找坡材料是泡沫混凝土。泡沫混凝土具有質(zhì)輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、隔音效果好等優(yōu)點，應(yīng)用至屋面結(jié)構(gòu)中具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，因此本文根據(jù)泡沫混凝土在某工程屋面結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用進行研究，分析其相關(guān)的施工技術(shù)和施工要點。

1　工程概況

某建筑的使用功能為商場，屋面總建筑面積約為16 000 m2，根據(jù)業(yè)主和設(shè)計要求，需在屋面結(jié)構(gòu)中使用泡沫混凝土作為該商場的找平層和保溫層。按照設(shè)計要求，找坡時的坡度為2%，找坡層的厚度約為150 mm～330 mm。所使用的泡沫混凝土容重為500 kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.12 W/(m·K)，抗壓強度不小于0.90 MPa，預(yù)計使用泡沫混凝土量3 800 m3。

2　配合比設(shè)計

2.1　原材料

在確定泡沫混凝土的配合比時使用的原材料主要為水泥、砂、發(fā)泡劑和補償劑。其中使用的水泥為P.O42.5普通硅酸鹽水泥；砂為普通河砂，含泥量不大于3%；發(fā)泡劑為表面活性類發(fā)泡劑；補償劑為鈣礬石類收縮補償劑和耐堿玻璃纖維，主要作用是可提高泡沫混凝土的抗裂性能。

2.2　施工設(shè)備

制備泡沫混凝土時，應(yīng)使用砂漿攪拌機、發(fā)泡瓶和空氣壓縮機等；澆筑施工時應(yīng)使用水準儀測試泡沫混凝土的澆筑厚度。在制備泡沫混凝土前，相關(guān)負責人應(yīng)對上述機械設(shè)備進行檢查，檢查其使用狀況，并定期對上述機械設(shè)備進行保養(yǎng)和維修，確保其正常、穩(wěn)定的工作。

2.3　配合比設(shè)計

在進行配合比設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)業(yè)主、設(shè)計和現(xiàn)場的施工條件配備滿足相關(guān)要求的泡沫混凝土。確定配合比前，應(yīng)對泡沫混凝土進行試配，并通過試驗確定配合比。本工程所使用的泡沫混凝土為常規(guī)的泡沫混凝土，所使用的配合比如表1所示。

表1　泡沫混凝土配合比　kg/m3

3　泡沫混凝土的施工工藝

3.1　施工流程

在進行施工時，施工過程共分為屋面基層處理、配制泡沫混凝土、澆筑泡沫混凝土、澆筑后處理四個階段。

1)屋面基層處理。在澆筑泡沫混凝土前，應(yīng)首先對屋面基層進行相應(yīng)處理，將屋面頂部的雜物、油污和灰塵等進行清理，并且確保屋面板頂部不存在混凝土面層剝落、空鼓等現(xiàn)象。清理完成并確認無誤后，在基層上灑水潤濕，并涂刷一層厚度較薄的水泥砂漿層。

2)配制泡沫混凝土。首先在發(fā)泡瓶內(nèi)加入適量的水和發(fā)泡劑，加壓靜置3 min～6 min，待發(fā)泡瓶內(nèi)的氣壓達到0.6 MPa～0.8 MPa時停止加壓。其次配制水泥漿時應(yīng)將水與纖維材料進行1 min～2 min攪拌，攪拌均勻后再加入水泥、砂和補償劑，繼續(xù)攪拌1 min～2 min后，待水泥漿形成稠糊狀時停止攪拌，最后再將高壓制成的發(fā)泡劑與之融合繼續(xù)進行攪拌。

3)澆筑泡沫混凝土。在澆筑泡沫混凝土前，應(yīng)首先按照設(shè)計要求將屋面板上的預(yù)埋件進行安裝，并制作預(yù)留孔模板，避免在澆筑泡沫混凝土后通過鑿孔或打眼的方式制作預(yù)留孔，從而影響泡沫混凝土的整體性。根據(jù)設(shè)計要求確定澆筑泡沫混凝土的厚度，使用水準儀進行放線，放出泡沫混凝土層的標高線和坡度線。澆筑泡沫混凝土時，施工人員應(yīng)確保澆筑的平整度。若屋面面積較大，可通過分區(qū)澆筑的方式進行澆筑。采用分區(qū)澆筑時，應(yīng)使用模板將各區(qū)交接處進行分隔，對各區(qū)進行單獨澆筑施工。混凝土澆筑完成后應(yīng)使用尺竿對澆筑的泡沫混凝土進行刮平處理?；炷翝仓瓿珊髴?yīng)立即對其進行養(yǎng)護施工，養(yǎng)護時采用保濕養(yǎng)護的方法進行，養(yǎng)護時間為14 d以上。

4)澆筑后處理。泡沫混凝土澆筑完成后，現(xiàn)場施工人員應(yīng)觀察泡沫混凝土的自下沉和高度變化，當泡沫混凝土接近達到初凝強度時還未達到理想強度，應(yīng)立即使用促凝劑促進泡沫混凝土的凝結(jié)硬化；當泡沫混凝土出現(xiàn)自下沉或不同程度的下凹現(xiàn)象時，應(yīng)立即對下沉或下凹處進行補澆，確保泡沫混凝土層的整體性、平整度和厚度達到設(shè)計和規(guī)范要求。

3.2　泡沫混凝土施工要點

泡沫混凝土的施工要點主要包括泡沫混凝土制備、澆筑施工和澆筑后的養(yǎng)護三部分。

1)在制備泡沫混凝土過程中，應(yīng)首先在攪拌機內(nèi)加入水，之后再加入其他膠凝材料、細骨料和外加劑，充分攪拌均勻后，拌合物呈稠糊狀后再加入發(fā)泡劑繼續(xù)進行攪拌，待攪拌均勻后即可進行澆筑施工。攪拌時不同的攪拌順序得到的泡沫混凝土拌合物的質(zhì)量不同，若投料順序出現(xiàn)錯誤，如后加入水則其他材料可能附著在攪拌機壁上，從而影響泡沫混凝土的強度和其他性能。

2)在進行放線施工時，應(yīng)按照設(shè)計和相關(guān)規(guī)范要求進行。標注標高控制點時，應(yīng)使用縱橫向綜合布點的方式進行，網(wǎng)格間距宜在3 m內(nèi)，在分區(qū)模板或女兒墻內(nèi)側(cè)彈出標高控制線。

3)分區(qū)澆筑時，每個單獨的區(qū)內(nèi)澆筑的泡沫混凝土每層厚度應(yīng)在100 mm以內(nèi)。使用模板將各區(qū)進行分隔，澆筑完成后泡沫混凝土具備一定強度后可將分隔區(qū)模板進行拆除，最后在模板位置處灌入泡沫混凝土。分隔區(qū)模板可起到變形縫的作用，可避免出現(xiàn)因泡沫混凝土水化反應(yīng)產(chǎn)生的水化熱較大而導(dǎo)致泡沫混凝土膨脹變形、開裂的現(xiàn)象。

4)在澆筑完泡沫混凝土后、面層刮平前，應(yīng)檢查面層是否繼續(xù)出泡或泌水現(xiàn)象，若未出現(xiàn)上述現(xiàn)象則不必進行相應(yīng)處理；若出現(xiàn)上述現(xiàn)象則應(yīng)采取一定措施進行處理，確保泡沫混凝土的施工質(zhì)量。

5)泡沫混凝土澆筑完成后應(yīng)使用刮尺將面層刮平，確保面層的平整度滿足設(shè)計和規(guī)范要求。澆筑完成后泡沫混凝土早期強度較低，不能承受較大集中荷載，因此澆筑后36 h內(nèi)禁止在泡沫混凝土層上方上人或堆放其他材料。

3.3　泡沫混凝土施工注意事項

1)將泡沫混凝土進行分層澆筑施工時，一般應(yīng)將澆筑層厚度控制于100 mm范圍內(nèi)，本工程為確保施工質(zhì)量，將每澆筑層厚度控制于60 mm范圍內(nèi)，澆筑完成后發(fā)現(xiàn)澆筑效果更佳。

2)分區(qū)澆筑時，應(yīng)將每個區(qū)內(nèi)的澆筑坡度通過計算得到具體的坡度值，控制分隔模板高度。澆筑時首先將坡底的泡沫混凝土逐區(qū)向上進行澆筑，避免出現(xiàn)倒泛水現(xiàn)象。

3)澆筑泡沫混凝土時，應(yīng)避免在雨天、大風天、冬季、高溫天氣下進行施工，應(yīng)在室外溫度為5 ℃～40 ℃的正常天氣下進行施工，從而確保泡沫混凝土的施工質(zhì)量。

4)泡沫混凝土澆筑完成后并將面層刮平后，應(yīng)立即對其進行灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護期內(nèi)應(yīng)禁止泡沫混凝土面層上人和堆放材料，養(yǎng)護時間應(yīng)不少于14 d。

5)制備泡沫混凝土時，施工單位應(yīng)配備專人對壓縮機的壓力值進行記錄和登記，當壓力值超過規(guī)范限值時應(yīng)適當降低壓力值從而達到規(guī)范要求，確保制備的泡沫混凝土質(zhì)量，同時確保制備人員的人身安全。

6)制備泡沫混凝土時，應(yīng)將原材料進行分類堆放和管理，施工完成后應(yīng)將剩余材料及時進行分別存儲和保管。

4　經(jīng)濟效益分析

常規(guī)的屋面找平層使用的細石混凝土或水泥砂漿，厚度為15 mm～40 mm。細石混凝土和水泥砂漿的自重較大，鋪設(shè)于屋面上增加了結(jié)構(gòu)自重，不利于結(jié)構(gòu)抗震。而使用泡沫混凝土后，盡管是鋪設(shè)的泡沫混凝土厚度較大，但其自重輕、保溫性能好、防水性能好等，鋪設(shè)泡沫混凝土后基本無需再單獨鋪設(shè)保溫材料，減少對環(huán)境的污染，降低了工程施工成本，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

本工程使用的是泡沫混凝土找平層和保溫層，按照當下市場行情計算，每平方米100 mm厚泡沫混凝土的施工成本為25元，每平方米100 mm厚的水泥砂漿找平層和擠塑保溫板的施工成本為30.13元，兩者每單位體積下的施工成本差距5.13元。本工程屋面面積為16 000 m2，使用泡沫混凝土進行找平層和保溫層施工直接減少工程施工成本6.6萬元。

本工程自竣工完成并交付使用至今已逾兩年，至今頂層屋面板底并未出現(xiàn)裂縫和滲漏現(xiàn)象，且據(jù)業(yè)主反映，頂層保溫隔熱效果良好。綜合得到在屋面板上使用泡沫混凝土替代傳統(tǒng)的細石混凝土或水泥砂漿找平層和有機材料保溫層，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益，值得在建筑市場中推廣應(yīng)用。

5　結(jié)語

泡沫混凝土是近些年研究得到的較為穩(wěn)定的一種質(zhì)輕、保溫效果好、經(jīng)濟性好的新型混凝土材料，可廣泛應(yīng)用于隔墻和屋面找平層施工中。本文即通過泡沫混凝土在某工程屋面找平層中的應(yīng)用進行研究，得到使用泡沫混凝土較傳統(tǒng)施工材料具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]劉煒.泡沫混凝土在樓面墊層中的施工技術(shù)應(yīng)用與分析[J].建材技術(shù)與應(yīng)用,2016(4):24-27.

[2]王彥闖.談大面積屋面泡沫混凝土找坡施工技術(shù)[J].山西建筑,2016,42(20):92-93.

[3]高善友,鄭壘,張博,等.大面積超厚現(xiàn)澆泡沫混凝土施工技術(shù)[J].山西建筑,2016,42(1):97-98.

[4]張道愛.泡沫混凝土在我國建筑施工中的應(yīng)用分析[J].江西建材,2015(24):139,144.

[5]潘育民.淺談泡沫混凝土保溫施工技術(shù)[J].江西建材,2015(14):53.

[6]管小健.大面積屋面保溫隔熱用泡沫混凝土施工工藝研究[J].福建建筑,2015(4):83-85,116.