李亞萍

（泰州市第二監(jiān)理工程有限公司，江蘇 泰州 225300）

泡沫混凝土的應(yīng)用及監(jiān)理質(zhì)量控制要點

李亞萍

（泰州市第二監(jiān)理工程有限公司，江蘇 泰州 225300）

本文結(jié)合南京理工大學泰州科技學院一期工程屋面泡沫混凝土的應(yīng)用實例，介紹了該材料的材料特點，并與其他保溫隔熱材料的導熱系數(shù)作了比較分析，對經(jīng)濟效益和社會效益進行了分析，同時介紹了這種材料的施工工藝及監(jiān)理質(zhì)量控制要點。

泡沫混凝土；材料性能；施工工藝；質(zhì)量；控制

泡沫混凝土又稱發(fā)泡水泥，是通過發(fā)泡機的發(fā)泡系統(tǒng)將發(fā)泡劑用機械方式充分發(fā)泡，并將泡沫與水泥漿均勻混合，然后經(jīng)過發(fā)泡機的泵送系統(tǒng)進行現(xiàn)澆施工或模具成型，經(jīng)自然養(yǎng)護所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質(zhì)保溫材料。它屬于氣泡狀絕熱材料，突出特點是在混凝土內(nèi)部形成封閉的泡沫孔，使混凝土輕質(zhì)化和保溫隔熱化。

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，無論從整個國際經(jīng)濟氣候還是中國宏觀經(jīng)濟大勢來看，能源問題已經(jīng)日趨嚴峻，建筑能耗已占全國能源消耗總量的27.8%，故節(jié)約能源勢在必行，國家相應(yīng)制定出臺了一系列節(jié)能減排的措施及規(guī)定。近年來，具有節(jié)能環(huán)保概念的建筑材料日益受到國家的重點扶持及市場的青睞，而泡沫混凝土作為一種新型的隔熱保溫材料，因其隔熱保溫效果明顯，耐火減震，施工簡捷且造價低廉，目前逐漸成為建筑屋面隔熱找坡的首選材料之一。同時也應(yīng)認識到，泡沫混凝土作為屋面的保溫隔熱找平找坡層，雖然是目前較為先進的一種方法，具有很多優(yōu)越性，但由于采用的時間不長，相關(guān)質(zhì)量規(guī)范缺乏，施工經(jīng)驗不足。這就要求監(jiān)理人員在施工過程中監(jiān)督施工方嚴格按有關(guān)程序操作，層層把好質(zhì)量關(guān)，使泡沫混凝土的良好特性得以充分利用，在建筑工程中的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大。本文結(jié)合南京理工大學泰州科技學院一期工程屋面泡沫混凝土的應(yīng)用實例，介紹了該材料的材料性能，并與其他保溫隔熱材料的導熱系數(shù)及造價作了比較分析，同時介紹了這種材料的施工工藝及監(jiān)理質(zhì)量控制要點。

一、材料特點

1.保溫性能好，節(jié)約能源

由于泡沫混凝土的內(nèi)部含大量氣孔，且氣孔被固化的膠凝材料包圍，是相互封閉性的，空氣在泡沫混凝土內(nèi)不流通，熱量就不會以空氣為載體而流失，因而它的導熱率就非常低，保溫隔熱性能優(yōu)異，有效地阻隔了室內(nèi)外的能量交換，達到節(jié)能的目的。

泡沫混凝土與加氣混凝土相比導熱系數(shù)低40%～60%；與陶粒混凝土相比導熱系數(shù)低70%；與膨脹珍珠巖相比導熱系數(shù)低40%～60%。

2.重量輕、強度高、減輕建筑荷載

泡沫混凝土的干體積容重一般為250～700kg/m3（有承重要求的可達到1200 kg/m3），低于一般的輕骨料混凝土。采用泡沫混凝土做墻體、屋面材料，因建筑物的荷載減輕，可以有效地緩解或克服建筑物沉降所帶來的負面影響，節(jié)約將來的維護費用；還可以大大降低建筑物的自重，同時也減少了建筑物對地基的壓力，可以減少基礎(chǔ)、梁、柱等結(jié)構(gòu)的尺寸，從而節(jié)約建筑材料資源和工程費用。

泡沫混凝土與加氣混凝土、陶?；炷料啾?，強度相當；與膨脹珍珠巖相比，強度高2～3倍。

3.耐水性較好

現(xiàn)澆發(fā)泡混凝土吸水性較小，相對獨立的封閉氣泡及良好的整體性，使其具有一定的防水性能。還可以添加防水劑，將其制成防水泡沫混凝土。輕質(zhì)泡沫混凝土與加氣混凝土相比，吸水率低50%；與陶?；炷料啾?，吸水率低60%。

4.低彈減震，抗震性好

泡沫混凝土的多孔性使其具有較低的彈性模量，從而使其對沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用；另外，地基的荷載量越小，抗震性越強。因此，使用泡沫混凝土的建筑抗震性能會有所增加。

5.隔音、耐火性優(yōu)

泡沫混凝土中含有大量的獨立氣泡，且分布均勻，吸音能力為0.09%～0.19%，是普通混凝土的5倍，具備有效隔音的功能。不燃燒，耐火極限大于三小時，是其他保溫材料的耐火性望塵莫及的。

6.整體性

可現(xiàn)場澆注施工，與主體結(jié)構(gòu)層結(jié)合緊密，在屋面使用時可不留分隔縫用透氣管。

7.環(huán)保性

泡沫混凝土所需主要原料為水泥和發(fā)泡劑，發(fā)泡劑為中性，不含苯、甲醛等有害物質(zhì)，避免了環(huán)境污染和消防隱患。

二、施工操作性

現(xiàn)澆泡沫混凝土屋面，節(jié)能屋面構(gòu)造一般包括結(jié)構(gòu)層、保溫層、找坡層、找平層和防水層。而泡沫混凝土應(yīng)用于屋面保溫隔熱施工時采用現(xiàn)場澆注的方法，將保溫層、找坡層、找平層合三為一，簡化保溫層施工工序，與混凝土屋面結(jié)成一個整體。不但施工方法簡便，降低了施工機械和勞動強度，不受施工場地的限制，其施工速度快，且體質(zhì)輕、保溫隔熱效果好，而且造價相對較低。

三、施工構(gòu)造及效益分析

（一）屋面構(gòu)造

南京理工大學泰州科技學院的屋面構(gòu)造為（由下至上）：結(jié)構(gòu)鋼筋砼屋面板、1.5mm聚合物水泥基涂膜防水涂料、3mmSBS改性瀝青防水卷材、隔離層、泡沫砼找坡層（坡度1%，最薄處60mm厚）、50mmC25細石鋼筋砼，配￠6.5@200鋼筋。

（二）效益分析

1.經(jīng)濟效益

以南京理工大學泰州科技學院為例，本工藝與目前常用的水泥砂漿加擠塑保溫板隔熱找坡層相比，效益分析如下（除泡沫混凝土為新型建筑材料，定額中沒有體現(xiàn)單價，以合同價計算，其他單價均套用江蘇省2007年定額計算）：

（1）用泡沫混凝土找坡隔熱，屋面最厚處為150mm，最薄處為60mm，平均厚度為100mm，施工期每立方米綜合單價為230元，即100mm厚每平方米單價為23元。

（2）若采用水泥砂漿找坡，按設(shè)計要求1%坡度，平均厚度為25mm。根據(jù)定額測算出25mm厚水泥砂漿找坡層每平方米單價為12.00元（含所有取費），每平方米25mm厚擠塑保溫板的單價為30元（含所有取費）。

故采用水泥砂漿加擠塑保溫板作為保溫隔熱找坡層每平方米的單價為:

12.00 ＋30=42.00元/m2

（3）相比用水泥砂漿加擠塑保溫板作為保溫隔熱找坡層，用泡沫混凝土作隔熱找坡層，每平方米節(jié)約費用為42－23＝19元。

南京理工大學泰州科技學院屋面面積以30000m2計算，共節(jié)省費用為19×30000=570000元，節(jié)約工程造價57萬元。近三年來沒有發(fā)現(xiàn)開裂、滲漏等質(zhì)量通病，未發(fā)生維修費用。

2.社會效益

南京理工大學泰州科技學院一期工程總建筑面積12.94萬平方米，總投資1.28億元。單體建筑涉及4幢教學樓、4幢學生公寓樓、化工樓、學生食堂以及10層的塔樓等，工期緊，任務(wù)重。屋面工程處于關(guān)鍵線路上，現(xiàn)場僅用10天就完成了全部屋面泡沫混凝土的施工，為后續(xù)工序外墻腳手架的順利拆除、外墻涂料的順利完工創(chuàng)造了條件，確保了南京理工大學泰州科技學院于2007年9月1日的順利開學。

四、施工方法

1.攪拌

將水泥、粉煤灰等根據(jù)配合比進行計量，投入攪拌機內(nèi)進行干料預(yù)拌，攪拌1～2min，確保充分攪拌均勻；根據(jù)設(shè)計配合比將清水計量加入攪拌2min，使?jié){料充分攪拌均勻。

2.澆筑

澆筑前，先將現(xiàn)澆混凝土板基層清理干凈，有條件的情況下可用機械清理，以便泡沫混凝土與基層能有機結(jié)合；在泡沫混凝土入模之前，應(yīng)先將基層澆筑高度控制線標出，可采用貼標高控制灰餅來進行控制；澆筑前，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際條件設(shè)計退步操作澆注路線，避免澆注成型后行人上下踩踏造成對成品的破壞而影響工程質(zhì)量，輸送漿料澆注時，輸料出料口距澆注面不得高于1.2m，讓其緩緩自由落料，澆注點距攪拌點較遠時,不得采用人工排趕漿料，應(yīng)用泵送或引流；澆注時，漿料的堆積高度不得超過300mm,面積攤鋪不得超過10m2，如澆注高度較高時可分層澆注，面積較大時可設(shè)置圍隔板；澆注時,應(yīng)對澆注厚度、設(shè)計排水坡度及澆注平整度進行檢查，有偏差的應(yīng)在未凝固之前進行修正。

3.養(yǎng)護

澆筑后，在終凝前應(yīng)靜態(tài)養(yǎng)護，不得擾動。夏天養(yǎng)護5-6天，冬期養(yǎng)護一般7-10天，如氣溫高，則在澆注48小時后采用適當澆水濕養(yǎng)護。

4.分倉縫施工

澆注48小時后，即屋面泡沫混凝土終凝后，采用手提式切割機進行分倉縫的切割。切割時，泡沫混凝土的齡期不宜太長，防止強度升高后不利切割。分倉縫每隔6m設(shè)一道（即每塊分割面積不大于36m2），分倉縫寬30mm，深30mm。切割好的縫內(nèi)清理干凈，用密縫膏嵌平，縫上覆蓋一條100mm寬卷材，防止上層細石混凝土找平層滲入縫內(nèi)影響排氣效果。

五、監(jiān)理質(zhì)量控制要點

1.施工前，應(yīng)督促施工單位將現(xiàn)澆樓板面清理干凈，以使泡沫混凝土與基層良好結(jié)合，延長保溫屋面的使用壽命。泡沫混凝土中的預(yù)埋件、預(yù)留孔（水管、排水孔等）在澆筑泡沫混凝土前要求施工方做好，嚴禁澆筑后在保溫隔熱層上鑿孔打洞，禁止施工方在保護層內(nèi)埋設(shè)管線。

2.屋面坡度、平整度的控制。由于泡沫混凝土質(zhì)輕，強度不高，泡沫容易破損，不能像砂漿那樣哪里不平再重新找平哪里，所以在澆灌屋面泡沫混凝土時，監(jiān)理人員應(yīng)要求施工人員一次到位地控制好其坡度和平整度，控制的方法可利用倒梯形的分格縫木板條做成方格網(wǎng)，木板條的上表面就是泡沫混凝土成形后的表面，木板條的側(cè)面兩側(cè)用水泥砂漿固定，用水平儀嚴格控制好分格縫板條的表面標高，使板條上表面的標高與計算標高一致，澆灌泡沫混凝土時，要用長刮尺沿分格縫條的表面刮平，應(yīng)防止中部不平整、有波浪。為方便分格縫板條在日后取出，當泡沫混凝土達到一定強度后，取出木板條，取木板條時要注意不得破壞泡沫混凝土，取出木板條后，分格縫內(nèi)及時用油膏或設(shè)計所要求的灌縫灌密實。

3.表面起皮、泛砂的質(zhì)量控制。表面起皮、泛砂現(xiàn)象的發(fā)生多半是澆灌后初期被雨淋或養(yǎng)護不當被水沖，或者是水灰比過大引起的，所以預(yù)防的方法也就相對要簡單，一是選擇好施工的天氣，保證在連續(xù)無雨的天氣施工，二是要求施工方準備好防雨的用具，三是要控制好養(yǎng)護時間以及選擇恰當?shù)酿B(yǎng)護措施。對于混凝土的強度，養(yǎng)護是一項非常關(guān)鍵的內(nèi)容，養(yǎng)護的好壞將直接影響混凝土的強度。泰州科技學院工程早期采用了噴霧方式進行養(yǎng)護，效果較好。四是嚴格控制好水灰比。對于水灰比的選擇，一般來說，水灰比的增加會導致混凝土強度的降低。但是，根據(jù)相關(guān)文獻得知，對于泡沫混凝土，當水灰比在一定的范圍內(nèi)增加時，泡沫混凝土的強度不但不降低，反而表現(xiàn)出提高的趨勢，這是因為泡沫混凝土不同于普通混凝土，泡沫要完好均勻地分布于泡沫混凝土中，就應(yīng)具有較好的流動性，而較高的水灰比是保證流動性的一種有效措施。所以在確定水灰比時，不應(yīng)一味地降低水灰比，而應(yīng)選擇出最合適的水灰比，使其具有較好的流動性，以保證泡沫混凝土的強度。

4.防止泡沫破裂以及泡沫混凝土體積密度偏大的監(jiān)理質(zhì)量控制。在進行泡沫混凝土施工時，要求施工人員盡量使其高度一次性到位，并且不準超高，避免用鐵鍬或其他工具再次翻動，攤鋪時，要用刮尺一次刮平到位；要求施工方合理安排好施工路線，采用倒退施工路線進行施工，防止人員和車輛輾壓泡沫混凝土；盡可能避免二次轉(zhuǎn)運泡沫混凝土，萬不得以時，要求施工人員用小桶轉(zhuǎn)運并慢慢地貼地傾倒，嚴禁用鐵鍬拋運而使泡沫破裂；刮平后立即封閉，嚴禁任何人員在上面走動。

5.監(jiān)理人員加大現(xiàn)場旁站、巡查力度，督促施工單位嚴格根據(jù)設(shè)計配合比進行投料。屋面泡沫混凝土中往往會摻加砂子作為細骨料，應(yīng)該說摻加砂子能提高泡沫混凝土的體積穩(wěn)定性、減小收縮，但過多使用又影響體積密度；發(fā)泡劑的用量多少與泡沫混凝土內(nèi)氣泡含量有密切關(guān)系，直接影響泡沫混凝土的導熱系數(shù)，所以，砂子、發(fā)泡劑的含量要控制好。澆筑后，監(jiān)理人員應(yīng)注意觀察漿體下沉速度及高度，督促施工人員及時采取促凝措施，并且做好詳細記錄，作為下次配料改進的參考。如果出現(xiàn)塌陷事故，應(yīng)及時補充澆筑。

6.加強驗收。施工結(jié)束后，監(jiān)理部及時組織驗收，主要驗收內(nèi)容有：保溫層厚度、排水坡度、表面平整度、分倉縫的尺寸及位置等。每800m3一個檢驗批，現(xiàn)場由監(jiān)理見證取樣制作試件兩組，一組用于導熱系數(shù)的檢測（試件尺寸300×300×300mm），一組用于抗壓強度檢測（試件尺寸70.7×70.7×70.7mm）。標養(yǎng)28d后送檢，檢測項目一般為：干容重、抗壓強度、導熱系數(shù)三項主要指標。天溝、檐溝等部位也應(yīng)要求施工方找坡，同時保證這些部位的泡沫混凝土厚度不得小于20mm。

六、工程實例

南京理工大學泰州科技學院屋面保溫隔熱兼找坡層，設(shè)計上采用了容重為700-800kg/m3，抗壓強度為不小于0.4MPa，導熱系數(shù)為不大于0.22w/m2·k的現(xiàn)澆泡沫混凝土，4m×4m的分格縫用聚氨酯油膏嵌縫。在2007年施工期間采取上述一系列控制措施后，質(zhì)量全部合格，屋面排水通暢，保溫隔熱效果良好，為以后該法的施工運用積累了寶貴的經(jīng)驗。

［1］曹明莉，呂興軍.發(fā)泡劑及泡沫混凝土技術(shù)現(xiàn)狀與展望［J］.建材技術(shù)與應(yīng)用，2007，（4）.

TU

A

1673-0046（2010）5-0163-02