建筑樓面超薄隔聲涂料免保護(hù)層施工技術(shù)及質(zhì)量控制研究

王德飛，陶余兵

（中國(guó)建筑第四工程局有限公司深圳總承包公司，廣東 深圳 518048）

1 研究背景及項(xiàng)目概況

1.1 研究背景

為減少民用建筑受噪聲影響，保證民用建筑室內(nèi)有良好的聲環(huán)境，GB 50118—2010《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB 50352—2019《民用建筑設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》及GB 50368—2005《住宅建筑規(guī)范》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)建筑樓面隔聲效果做出相關(guān)要求。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，毛坯樓板的計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲級(jí)在80dB左右；直接鋪面磚，同樣只能維持在80dB左右，樓板的撞擊聲隔聲性能無(wú)法達(dá)到《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求?？傮w來(lái)看毛坯交付建筑樓板隔聲問(wèn)題比較嚴(yán)重，高房?jī)r(jià)和低隔聲的品質(zhì)形成鮮明對(duì)比，住戶常常抱怨，因此必須采取構(gòu)造措施以提高樓板的撞擊聲隔聲性能。通常隔絕樓板撞擊聲的方法主要有3種，具體做法及優(yōu)缺點(diǎn)分析如表1所示。

表1 常用建筑樓面隔聲做法對(duì)比

由表1可知，3種做法各有優(yōu)缺點(diǎn)，隔聲做法還有更廣闊的研發(fā)空間，還有望提出更高效更經(jīng)濟(jì)的隔聲做法，理想的新型隔聲做法既能降低面層隔聲的施工厚度，又能免除中間隔聲的面層構(gòu)造，還能保證精裝修或毛坯交付項(xiàng)目均能適用。

1.2 項(xiàng)目概況

基于上述建筑樓面隔聲現(xiàn)狀，本研究依托于大悅城控股惠州瓏悅錦云花園項(xiàng)目施工總承包工程展開(kāi)隔聲材料及做法研究。該項(xiàng)目位于惠州市，占地面積55 947.45m2，建筑面積253 654.34m2，由13棟單體住宅、商鋪、門樓、地下1層（局部2層）組成，建筑高度98.8m。隔聲涂料施工范圍為住宅樓（臥室、餐廳、客廳），隔聲涂料施工總面積為114 226.76m2。項(xiàng)目原樓面隔聲設(shè)計(jì)做法為5mm厚隔聲涂料+15mm厚DS干拌砂漿保護(hù)層。

依托本項(xiàng)目隔聲做法研究發(fā)現(xiàn)，隔聲涂料作為一種高新材料，內(nèi)部均勻分布的納米隔聲材料可很好地達(dá)到隔聲效果，相較隔聲板、隔聲棉、隔聲砂漿等傳統(tǒng)隔聲材料，隔聲涂料具有黏結(jié)強(qiáng)度高、不結(jié)露、伸縮性好、導(dǎo)熱系數(shù)低、氣密性好、呼吸性好、安全防火和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，目前正逐漸應(yīng)用于建筑樓面的隔聲層。常見(jiàn)隔聲涂料施工厚度普遍在5～30mm或更厚，并設(shè)置不低于20mm厚水泥砂漿保護(hù)層形成中間隔聲，隔聲效果極佳。

對(duì)此，在中間隔聲做法基礎(chǔ)上研發(fā)一種無(wú)需設(shè)置保護(hù)層的隔聲涂料并將涂料施工厚度在保證隔聲效果的前提下降低至最薄尤為重要，本研究將以此為目標(biāo)，研發(fā)一種超薄免保護(hù)層的隔聲涂料，研發(fā)出理想的面層隔聲材料并通過(guò)實(shí)際項(xiàng)目實(shí)踐總結(jié)出一套相應(yīng)的施工技術(shù)。

2 研究目標(biāo)

1）研發(fā)涂料能在施工厚度僅3mm的超薄厚度下達(dá)到隔聲設(shè)計(jì)要求。

2）所研發(fā)涂料具有一定強(qiáng)度及耐磨性，達(dá)到噴涂后免除保護(hù)層施工的效果。

3）通過(guò)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)推廣實(shí)施，總結(jié)樓面隔聲涂料超薄免保護(hù)層施工技術(shù)，形成一套成熟的質(zhì)量提升控制措施清單。

4）總結(jié)研究施工經(jīng)驗(yàn)，形成相應(yīng)施工工法及相關(guān)專利。

5）在滿足隔聲的前提下，做到隔聲層厚度超薄，免除保護(hù)層設(shè)計(jì)，節(jié)約材料，節(jié)省投資，提高室內(nèi)凈高，提升居住舒適度，彌補(bǔ)傳統(tǒng)隔聲設(shè)計(jì)的通病和缺陷，達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，引領(lǐng)建筑樓面隔聲設(shè)計(jì)及施工技術(shù)。

3 研究方法及研究思路

3.1 研究方法

本研究將采用實(shí)驗(yàn)法、查找文獻(xiàn)法及實(shí)證研究法展開(kāi)。

3.2 研究思路

1）研究準(zhǔn)備階段 主要采用查找文獻(xiàn)法深入研究分析，對(duì)隔聲的基本現(xiàn)狀、常見(jiàn)做法、各做法優(yōu)勢(shì)及弊端及隔聲的未來(lái)展望等方面有基本了解，做到選題有據(jù)，選題可研，研究有果。

2）材料研發(fā)階段 在選題確認(rèn)后，通過(guò)考察分析最終選定一家隔聲材料生產(chǎn)廠家作為產(chǎn)品研發(fā)合作單位。通過(guò)與專業(yè)廠家合作研發(fā)，共同研發(fā)出不同配合比的隔聲涂料，并將材料樣品送至清華大學(xué)建筑環(huán)境檢測(cè)中心進(jìn)行試驗(yàn)分析，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選用在滿足隔聲前提下厚度最薄的隔聲涂料，并按照此配合比生產(chǎn)涂料送至施工現(xiàn)場(chǎng)供后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)研究使用。

3）樣板施工階段 在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)選定樓層做隔聲涂料面層隔聲施工樣板，完成后進(jìn)行抗壓荷載試驗(yàn)及耐磨試驗(yàn)，分析在沒(méi)有保護(hù)層的情況下面層隔聲的質(zhì)量情況，檢驗(yàn)是否在滿足隔聲要求的前提下也具備抗壓及耐磨2個(gè)維度的功能需求。

4）全面推廣階段 在樣板試驗(yàn)后展開(kāi)大面積施工，并全程跟蹤現(xiàn)場(chǎng)施工情況，分析在隔聲涂料施工中的施工技術(shù)及可優(yōu)化的施工工藝、成品保護(hù)等，總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，形成相關(guān)科技成果。

4 超薄隔聲材料研發(fā)

4.1 研究?jī)?nèi)容

隔聲涂料作為一種水溶性隔聲阻尼高性能涂料，隔聲降噪效果取決于其損耗因子形成阻尼約束結(jié)構(gòu)。當(dāng)聲音撞擊開(kāi)始發(fā)出聲音及振動(dòng)時(shí)，隔聲阻尼涂料會(huì)形成一種阻尼保護(hù)層增加密度，將聲波的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成熱能耗散掉，從而顯著提高樓板的隔聲效果。隨著涂層的干燥和內(nèi)部物理和化學(xué)變化，其隔聲效果逐漸增強(qiáng)。

本研究在常規(guī)隔聲涂料主要加入增強(qiáng)材料、阻尼填料、防腐材料、阻燃劑、丙烯酸等，以及相關(guān)水性助劑按照專用的配合比配制而成，能以3mm的超薄施工厚度滿足隔聲規(guī)范要求，其中增強(qiáng)材料為混合砂漿，主要成分由水泥砂漿、石灰砂漿、硅藻土組成，具備足夠承載力。

4.2 實(shí)施過(guò)程

1）第1階段研究過(guò)程及成果 與某建材有限公司合作共同研發(fā)C-03型號(hào)的隔聲涂料，并委托清華大學(xué)建筑環(huán)境檢測(cè)中心選用，經(jīng)驗(yàn)測(cè)此款涂料進(jìn)行5mm厚鋪裝層的隔聲改善量檢測(cè)。在計(jì)權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級(jí)為78dB的鋼筋混凝土樓板上，鋪裝約5mm厚該隔聲涂料后，面層無(wú)任何裝飾，該樓板構(gòu)造經(jīng)撞擊聲隔聲檢測(cè)，計(jì)權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級(jí)為65dB，計(jì)權(quán)撞擊聲壓級(jí)改善量△LW=13dB。依據(jù)《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》中的樓板撞擊聲隔聲標(biāo)準(zhǔn)，該樓板撞擊聲隔聲性能達(dá)到住宅建筑、學(xué)校建筑和旅館建筑相應(yīng)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

2）第2階段研究過(guò)程及成果 在C-03型號(hào)的隔聲涂料基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，在其中加入增強(qiáng)材料、阻尼填料、防腐材料、阻燃劑、丙烯酸等以及相關(guān)水性助劑按照專用的配合比進(jìn)行配制。并委托清華大學(xué)建筑環(huán)境檢測(cè)中心選用此款改進(jìn)版水性隔聲涂料進(jìn)行3mm厚鋪裝層的隔聲改善量檢測(cè)。經(jīng)驗(yàn)測(cè)在計(jì)權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級(jí)為78dB的鋼筋混凝土樓板上，鋪裝約3mm厚該隔聲涂料后，面層無(wú)任何裝飾，該樓板構(gòu)造經(jīng)撞擊聲隔聲檢測(cè)，計(jì)權(quán)規(guī)范化撞擊聲壓級(jí)為70dB，計(jì)權(quán)撞擊聲壓級(jí)改善量△LW=8dB。依據(jù)《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》中的樓板撞擊聲隔聲標(biāo)準(zhǔn)，該樓板撞擊聲隔聲性能達(dá)到住宅建筑、學(xué)校建筑和旅館建筑相應(yīng)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

5 隔聲樣板施工研究

5.1 研究?jī)?nèi)容

隔聲涂料噴涂3mm厚，待養(yǎng)護(hù)達(dá)到齡期要求后進(jìn)行耐磨及抗壓試驗(yàn)，觀察涂料面層在荷載作用下是否能保持功能需求。

5.2 研究過(guò)程及結(jié)果

5.2.1 試驗(yàn)原理介紹

1）抗壓荷載試驗(yàn) 指定一區(qū)域，在上部堆載配重塊，壓載24h以上，觀察其表觀變化。

2）耐磨試驗(yàn) 指定一區(qū)域，在手推車內(nèi)放置配重塊，來(lái)回碾壓30遍以上，觀察其表觀變化。

5.2.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備

1）試驗(yàn)場(chǎng)地選址為1號(hào)樓32層B-3套型主臥。

2）試驗(yàn)參與方包括甲方、監(jiān)理、總包及設(shè)計(jì)單位。

3）試驗(yàn)工具包括手推車1輛，4塊25kg的配重塊，18mm厚模板作為墊板，相機(jī)1部。

5.2.3 試驗(yàn)結(jié)果

1）抗壓荷載試驗(yàn)進(jìn)行2次，荷載重量均為100kg，受力面積分別為0.6，0.1m2，靜壓24h，樓板表觀無(wú)變化。

2）耐磨試驗(yàn)進(jìn)行3次，均來(lái)回碾壓10遍，手推車內(nèi)放置4塊配重塊，樓板表面有輕微壓痕；碾壓工具來(lái)回碾壓后樓板表面壓痕明顯；手推車來(lái)回碾壓后壓痕保持不變。

5.2.4 試驗(yàn)結(jié)果分析

1）通過(guò)抗壓荷載試驗(yàn)結(jié)果得知，在試驗(yàn)所設(shè)置的均布面荷載對(duì)隔聲涂料性能沒(méi)有表觀影響，仍保持原有形態(tài)，故該涂料能滿足抗壓要求，能作為毛坯交付面，在后續(xù)小業(yè)主貼地磚等工序完成后仍能保持隔聲性能。

2）耐磨試驗(yàn)結(jié)果得知，集中荷載及點(diǎn)荷載會(huì)對(duì)隔聲涂料表觀造成明顯破壞，表觀凹凸麻面現(xiàn)象明顯的部位更容易受到破壞。故取消保護(hù)層需格外注意隔聲面層的成品保護(hù)，避免手推車反復(fù)碾壓及尖銳物體的穿刺等。

6 超薄免保護(hù)層隔聲施工技術(shù)及質(zhì)量控制

6.1 研究?jī)?nèi)容

在僅3mm超薄厚度且無(wú)保護(hù)層的條件下研究隔聲涂料超薄免保護(hù)層隔聲施工技術(shù)及質(zhì)量控制，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)大面積的實(shí)施過(guò)程，對(duì)存在的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)提煉，形成相應(yīng)的施工技術(shù)。

6.2 實(shí)施過(guò)程

1）涂料噴涂后出現(xiàn)局部凹陷、不平整的質(zhì)量缺陷，主要原因是基層未處理完好，基層存在少數(shù)凹陷，混凝土墻根部的鋁模座漿料未清理干凈，嚴(yán)重影響隔聲涂料噴涂后表觀平整度，表面凹凸不平對(duì)此，本研究總結(jié)以下優(yōu)化措施以解決上述問(wèn)題：①對(duì)基層平整度不符合要求處進(jìn)行打磨；對(duì)凹坑、凹槽處采用聚合物水泥砂漿填補(bǔ)壓平，防止后期開(kāi)裂對(duì)隔聲涂料的影響；②在主體施工時(shí)，墻根部20mm范圍內(nèi)采用掃平儀收平，以便R板或收口模板的固定，澆筑前合理控制座漿用量，降低后期鑿除的施工難度；混凝土墻根打鑿?fù)瓿珊?，?yīng)使用聚合物水泥收平。

2）噴涂不連續(xù)，關(guān)閉噴槍不及時(shí)，導(dǎo)致關(guān)閉槍口區(qū)域與大面積有明顯的高低差。

優(yōu)化措施：噴涂時(shí)噴槍距離基面應(yīng)保持50～70cm的合理范圍，來(lái)回2遍；收尾時(shí)應(yīng)提前關(guān)閉噴槍，防止收尾處涂料積厚。

3）表面有明顯的氣泡產(chǎn)生，局部出現(xiàn)凹凸麻面現(xiàn)象，該缺陷在耐磨試驗(yàn)中，容易受到破壞。

優(yōu)化措施：①添加適量消泡劑，一般為0.1%～0.2%即可，具體可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整。②噴涂完成面應(yīng)平整，減少表觀凹凸現(xiàn)象；在施工前，應(yīng)進(jìn)行試噴，觀察試噴成型效果，及時(shí)調(diào)整材料配制；對(duì)表觀凹凸麻面現(xiàn)象明顯的應(yīng)及時(shí)進(jìn)行壓平，并復(fù)噴。

4）由于墻面保護(hù)層擋板僅采用一塊方正的模板，移動(dòng)速度配合不上噴涂速度，導(dǎo)致墻面受到污染，且極易產(chǎn)生流墜現(xiàn)象，流墜下的隔聲涂料在墻根處堆積，影響表觀質(zhì)量。

優(yōu)化措施：建議使用本項(xiàng)目研究設(shè)計(jì)的“樓地面噴涂施工多功能墻面保護(hù)裝置”工具，工具簡(jiǎn)要原理如圖1所示。主要構(gòu)件包括：①不銹鋼子母門型框架（長(zhǎng)（400+800）mm，高 600mm）；②1寸腳輪；③0.5mm 厚不銹鋼擋板，距地10mm；④半弧形不銹鋼接料槽；⑤4mm鋼絲提手。

圖1 樓地面噴涂施工多功能墻面保護(hù)裝置

在樓地面噴涂施工中，該裝置在保護(hù)墻面不受污染的同時(shí)可配合不同材料的噴涂施工速度，將施工區(qū)域劃分為移動(dòng)固定區(qū)和噴涂施工區(qū)，噴涂施工區(qū)可根據(jù)噴涂范圍及高度制作，避免移動(dòng)過(guò)程中影響噴涂施工。焊接在噴涂施工區(qū)的接料槽，能有效防止流墜現(xiàn)象發(fā)生，對(duì)于能重復(fù)使用的材料，可回收再次施工。擋板設(shè)置在貼墻面一側(cè)，距離地面10mm，起找平作用，墻根處噴涂飽滿、順直。使用不銹鋼材質(zhì)，便于清洗且周轉(zhuǎn)使用率極高，設(shè)置提手方便移動(dòng)、攜帶。

5）其他施工技術(shù)工藝優(yōu)化：①應(yīng)在每戶濕作業(yè)施工完成后，再開(kāi)展樓面隔聲涂料施工，避免隔聲涂料被污染。②在基層清理完成，應(yīng)使用高壓水槍進(jìn)行地面清洗，避免因灰塵積累處，造成隔聲涂料出現(xiàn)干脫起皮等現(xiàn)象。③噴涂前應(yīng)進(jìn)行調(diào)試，空壓機(jī)馬力應(yīng)保持在2～3匹即可；在試板上試噴，確保噴涂均勻，無(wú)流掛、干膜、氣泡等現(xiàn)象。④選用專業(yè)噴涂機(jī)器，能實(shí)現(xiàn)大面積施工，噴涂速度快，施工細(xì)致，均勻分布，一次成型。⑤隔聲涂料自然養(yǎng)護(hù)需72h以上才能硬化，期間不能遇水，嚴(yán)禁上人，在硬化后，不能長(zhǎng)期浸水，在涉水區(qū)域處設(shè)置截水，立警示帶。⑥在后續(xù)施工中，采用模板鋪設(shè)相應(yīng)施工通道；堆載任何材料底部均應(yīng)設(shè)置墊板，避免長(zhǎng)期堆載，尤其應(yīng)避免集中荷載及尖銳物體的穿刺。

7 研究結(jié)果及效益分析

7.1 研究結(jié)果

1）研發(fā)一種可免除保護(hù)層施工的隔聲涂料，同時(shí)該隔聲涂料可在滿足隔聲要求的前提下將施工厚度控制在3mm的超薄厚度內(nèi)。

2）提升了室內(nèi)凈空高度，提高居民在空間上的舒適感，更加強(qiáng)調(diào)“以人為本”的施工理念。

3）完善了在施工過(guò)程中的工藝及操作要點(diǎn)，形成相應(yīng)的施工技術(shù)及實(shí)用新型專利，增加企業(yè)創(chuàng)新和進(jìn)步，具有極大的推廣意義。

4）優(yōu)化了設(shè)計(jì)理念，免除保護(hù)層施工，減少大量材料使用、生產(chǎn)力投入及資金投入，提高施工效率，產(chǎn)業(yè)綠色化，節(jié)能環(huán)保。

5）推廣了超薄隔聲涂料作為高新材料的應(yīng)用空間及市場(chǎng)空間，具有廣闊的市場(chǎng)價(jià)值。

7.2 效益分析

采用超薄隔聲涂料免保護(hù)層施工工藝在保證隔聲效果及抗壓效果符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的前提下極大地縮短施工工期，相較傳統(tǒng)隔聲砂漿節(jié)約工期約80%，普通隔聲涂料節(jié)約工期約76%；節(jié)省隔聲材料40%～90%，并能免除保護(hù)層材料的使用，降低了保護(hù)層施工所帶來(lái)的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、材料浪費(fèi)、環(huán)境污染等。以本項(xiàng)目建筑樓面隔聲涂料工程施工面積為114 226.76m2為例，超薄隔聲涂料免保護(hù)層施工可節(jié)約投資約534萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

8 研究總結(jié)及經(jīng)驗(yàn)分享

1）本研究在超薄隔聲涂料研發(fā)、樣板試驗(yàn)、項(xiàng)目推廣、隔聲涂料超薄免保護(hù)層施工技術(shù)及質(zhì)量控制等方面均取得了相應(yīng)的成果，可供技術(shù)交流和分享。

2）由于樓面隔聲沒(méi)有相應(yīng)的規(guī)范對(duì)其抗壓及耐磨性做出指引及要求，本研究對(duì)樓面隔聲涂料的抗壓試驗(yàn)與耐磨試驗(yàn)進(jìn)行初步探索，后續(xù)還有待進(jìn)一步完善，形成相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。

3）專業(yè)分包或總承包的技術(shù)管理者可重點(diǎn)關(guān)注本研究所述的隔聲涂料，其可作為科技雙優(yōu)化的入手點(diǎn)。

4）作為項(xiàng)目建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位在隔聲設(shè)計(jì)時(shí)可參照本研究選用面層隔聲，能達(dá)到節(jié)約投資的目的。

5）對(duì)于保護(hù)層的取消，可根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際特點(diǎn)綜合決定是否采納。作為承包單位，可根據(jù)保護(hù)層是否為盈利項(xiàng)對(duì)發(fā)包單位建議取消或保留隔聲保護(hù)層。作為發(fā)包單位，可根據(jù)承包人現(xiàn)場(chǎng)隔聲樣板施工質(zhì)量情況及項(xiàng)目投資預(yù)算等確定是否保留保護(hù)層。