摘 要：發(fā)泡混凝土是一種新型建筑節(jié)能材料，制作材料和過(guò)程與傳統(tǒng)混凝土有差異。發(fā)泡混凝土是通過(guò)一定的物理方法制備大量的泡沫，加入水泥、凝膠等材料，經(jīng)過(guò)振搗壓實(shí)后形成。發(fā)泡混凝土因其保溫性能好、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用范圍不斷地?cái)U(kuò)大，比如在屋面、墻面等部位也逐步被廣泛使用。國(guó)內(nèi)很多公司也逐漸重視發(fā)泡混凝土研究和開發(fā)，使其在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用更加廣泛。本文以恒翔北海雲(yún)著項(xiàng)目為例，分析建筑屋面找坡層兼保溫層中使用發(fā)泡混凝土的優(yōu)缺點(diǎn)，探析改進(jìn)措施和途徑，為類似項(xiàng)目開展應(yīng)用提供參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：發(fā)泡混凝土；屋面找坡；屋面保溫

1 前言

發(fā)泡混凝土在建筑屋面工程中有著比較明顯的優(yōu)勢(shì)。其自重較輕、整體性較好、保溫隔熱好等性能被建筑行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注，同時(shí)施工簡(jiǎn)單且效率高、經(jīng)濟(jì)效益明顯等特點(diǎn)，因此發(fā)展前景大有可為。發(fā)泡混凝土首先在公路的填料應(yīng)用較多，現(xiàn)逐漸在房建施工領(lǐng)域的屋面找坡層兼保溫層使用，大大提高了房建工程的施工質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

2實(shí)際工程概況

2.1項(xiàng)目概況

恒翔北海雲(yún)著工程為高層住宅建筑，共14棟商業(yè)住宅樓，結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，地下一層，地上26層，總建筑面積約為214758㎡，主樓屋面面積約為6500㎡。

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，本工程屋面找坡層采用發(fā)泡混凝土找坡，坡度為3%，平均厚度為120mm，發(fā)泡混凝土工程施工總量約為721.2m3。具體做法如圖1所示：

2.2發(fā)泡混凝土的性能特點(diǎn)

在屋面工程中，發(fā)泡混凝土作為找坡層兼屋面保溫材料使用，有著良好的物理性能?？紫督Y(jié)構(gòu)內(nèi)含有大量的封閉氣泡且分布均勻，很好地阻隔了熱量的傳遞，這也是保溫隔熱性能保持較好的原因。它的主要特點(diǎn)是自重輕、整體性好、成本低廉、保溫隔熱性能好、施工簡(jiǎn)便、流動(dòng)性好、使用壽命長(zhǎng)等。

2.3施工主要技術(shù)要點(diǎn)

2.3.1發(fā)泡混凝土的配制

發(fā)泡混凝土在拌制之前，先將泡沫劑與水進(jìn)行發(fā)泡，同時(shí)將水與外加劑攪拌混合，再將泡沫加入由水泥、骨料、摻和料攪拌后形成混凝土。在攪拌過(guò)程中尤其注意的是材料的配合比、攪拌量和攪拌時(shí)間等因素，嚴(yán)控質(zhì)量因素，才能從根本上保證發(fā)泡混凝土的出廠質(zhì)量。

2.3.2基底清理

在澆筑發(fā)泡混凝土之前，先做好基層結(jié)構(gòu)面板的清理工作。板面必須清理掃除干凈，做到無(wú)垃圾，無(wú)起砂、無(wú)空鼓，保證界面層的結(jié)合粘接度?，F(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)做好復(fù)核后再進(jìn)行下一步混凝土的鋪設(shè)。

2.3.3發(fā)泡混凝土的澆筑

發(fā)泡混凝土的澆筑是影響質(zhì)量的關(guān)鍵要素，因此在澆筑過(guò)程中，要明確澆筑要求，控制好澆筑厚度。當(dāng)大面積平面澆筑時(shí)，應(yīng)分段、分層逐片澆筑，待1h～1.5h后漿體滿足初凝后有一定的承載能力方可繼續(xù)澆筑。在澆筑過(guò)程中監(jiān)督，進(jìn)一步保障澆筑鋪設(shè)質(zhì)量。

2.3.4找坡層設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙屋面坡度3%設(shè)置砂漿灰餅，按分水線兩側(cè)分別向落水口找坡，將制成的泡沫混凝土料漿泵送至屋面，根據(jù)所放的線分片澆筑，按線進(jìn)行找坡（最薄處為 30mm厚），攤平后用水平刮尺刮平，表面再用木抹子搓平；澆筑時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)水平線找坡、抹平、量標(biāo)高等工序。澆筑過(guò)程中注意分縫處理，按照6m×6m分縫，應(yīng)用木方或木板擋好留槎處，保證直槎密實(shí)，接槎時(shí)應(yīng)刷水泥漿，再繼續(xù)澆筑。

2.3.5混凝土表面抹平

發(fā)泡混凝土表面平整度是影響混凝土質(zhì)量的重要因素之一?，F(xiàn)場(chǎng)施工人員要嚴(yán)格按照質(zhì)量規(guī)范要求，在強(qiáng)度達(dá)到要求的前提下，適當(dāng)降低面層的發(fā)泡量，刮平面層，提高平整度。指導(dǎo)工人嚴(yán)格按照“三平一靠尺”施工工序施工，“三平一靠尺”即達(dá)到初凝時(shí)間后，保持鐵鍬粗找平、木刮杠刮平、木抹子搓平、2m靠尺檢查平整度等工序的連貫性，同時(shí)滿足平整度偏差、標(biāo)高偏差、厚度允許偏差的要求。為確保表面平整，在混凝土終凝之前，用工具進(jìn)行二次抹面，實(shí)現(xiàn)表面平整。同時(shí)應(yīng)注意檢查排水口位置或者墻角處的平整度，不符合設(shè)計(jì)和質(zhì)量要求的位置，應(yīng)及時(shí)修整，保證平整度的連續(xù)性和整體性。

2.3.6混凝土養(yǎng)護(hù)

在建筑混凝土屋面工程施工過(guò)程當(dāng)中，除了嚴(yán)格控制施工流程外，還要制定合理的養(yǎng)護(hù)方案。養(yǎng)護(hù)是泡沫混凝土施工中重要的環(huán)節(jié)，在混凝土終凝前不得上人、堆放重物及擾動(dòng)混凝土。發(fā)泡混凝土在結(jié)束后要及時(shí)做好保濕、覆蓋養(yǎng)護(hù)措施。在終凝后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)且時(shí)間不少于7天。養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)注意保持屋面的濕潤(rùn)度，防止水分蒸發(fā)過(guò)快而導(dǎo)致開裂等情況發(fā)生。

3應(yīng)用發(fā)泡混凝土的優(yōu)勢(shì)

3.1材料輕質(zhì)性明顯

與傳統(tǒng)混凝土屋面找坡而言，發(fā)泡混凝土具有自重輕的優(yōu)勢(shì)，其干體積密度為300—1800kg/m3，在體積和密度上都比普通水泥混凝土小，數(shù)值上是普通水泥混凝土的1/5～1/8左右，大大減輕了整體荷載。在屋面工程中使用發(fā)泡混凝土作為找坡兼保溫層，可使屋面結(jié)構(gòu)自重降低15%～30%左右，能夠很好地解決屋面的荷載問(wèn)題。

3.2生產(chǎn)加工方式多樣、施工簡(jiǎn)單

發(fā)泡混凝土施工中占地面積小，運(yùn)輸便利，而且生產(chǎn)方式多樣化，不僅能在現(xiàn)場(chǎng)拌制使用，也能在工廠做成預(yù)制品。較于其他的找坡、保溫材料，發(fā)泡混凝土還具有施工簡(jiǎn)單，澆筑速度快的特點(diǎn)，澆筑產(chǎn)量可以達(dá)到150～300m3/工日，實(shí)現(xiàn)施工速度快的目標(biāo)。保證了工期要求，進(jìn)一步保障了施工經(jīng)濟(jì)效益性。

3.3保溫性能較好

發(fā)泡混凝土具有良好的保溫特點(diǎn)，其內(nèi)部含有眾多細(xì)小孔洞，形成良好的熱工性能，導(dǎo)熱系數(shù)在0.08～0.1W/m·K之間。在發(fā)泡混凝土保溫過(guò)程中，其內(nèi)部含有的封閉式的微小孔隙能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)空氣流通的有效阻隔，減少傳統(tǒng)保溫層內(nèi)部存在的熱量傳遞，降低建筑物內(nèi)部熱量的流失現(xiàn)象，這一特點(diǎn)使得發(fā)泡混凝土不但具有較好的保溫性能，而且隔熱效果顯著。

3.4施工流動(dòng)性好、作業(yè)速度快

發(fā)泡混凝土具有較高的流動(dòng)性。發(fā)泡劑的質(zhì)量指標(biāo)之一是泡沫在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)在空氣中不被破壞，而液態(tài)的泡沫是影響發(fā)泡混凝土流動(dòng)性較強(qiáng)的主要因素。同時(shí)，發(fā)泡混凝土現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)簡(jiǎn)單且快速，只需要水泥發(fā)泡機(jī)即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和多人作業(yè)，無(wú)需占用其他輔助設(shè)備，施工速度得到快速提升且質(zhì)量也有所保障。

3.5整體性能好

發(fā)泡混凝土的特點(diǎn)之一是整體性好，作為屋面找坡層使用的時(shí)候，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工，能與屋面結(jié)構(gòu)板和水泥砂漿填充層結(jié)合緊密，有效解決空鼓、開裂以及聚苯乙烯板等材料長(zhǎng)期使用后變形影響結(jié)構(gòu)整體性的問(wèn)題，極大地改善了以往傳統(tǒng)保溫材料整體性能差和使用壽命短的缺點(diǎn)。

4應(yīng)用發(fā)泡混凝土存在的問(wèn)題

雖然發(fā)泡混凝土有整體性好、保溫性能好等優(yōu)勢(shì)，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中也存在一些問(wèn)題。在施工中經(jīng)常出現(xiàn)泡沫混凝土表面平整度不達(dá)標(biāo)、表面粗糙竄孔、整體強(qiáng)度偏低等問(wèn)題。同時(shí)施工中又缺乏扎實(shí)的理論指導(dǎo)和豐富的經(jīng)驗(yàn)積累，因此，發(fā)泡混凝土較傳統(tǒng)材料的優(yōu)越性能沒(méi)有得到有效發(fā)揮，強(qiáng)度偏低、混凝土開裂或吸水等問(wèn)題逐步在施工中暴露出來(lái)，在很大程度上制約其在建筑業(yè)中的廣泛使用。

4.1抗壓強(qiáng)度偏低

發(fā)泡混凝土作為一種新型的建筑節(jié)能材料，其本質(zhì)還是混凝土材料，因此強(qiáng)度仍是最主要的性能之一。研究其強(qiáng)度的影響因素，高氣孔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是主要原因。發(fā)泡混凝土內(nèi)部孔隙率與發(fā)泡劑有關(guān)，硬化后的孔隙率隨著發(fā)泡混凝土中加入發(fā)泡劑數(shù)量增加而增大，容重則因此越小，雖然其輕質(zhì)、保溫、隔熱等性能優(yōu)勢(shì)得以體現(xiàn)，但是混凝土強(qiáng)度下降幅度也很大，所以泡沫混凝土的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)是以一定強(qiáng)度的降低為代價(jià)的。這也成了發(fā)泡混凝土的缺點(diǎn)之一。

4.2吸水過(guò)后不易曬干

在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)發(fā)泡混凝土被雨水浸泡過(guò)后不易曬干，經(jīng)查閱資料，泡沫混凝土保溫隔熱性與孔隙率有關(guān)，孔隙率越高，保溫性能越好，但同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致吸水率增大。當(dāng)泡沫混凝土吸水后，混凝土內(nèi)部體積增大，強(qiáng)度及保溫隔熱性能會(huì)受到影響，如遇雨或受潮后，底部水分則不易干燥，對(duì)上層找平層和防水層造成一定的施工難度，防水層受內(nèi)部潮氣影響后的粘接則容易脫落或者起鼓，施工質(zhì)量難以保證。因此施工過(guò)程中必須注意天氣情況，在天氣良好的時(shí)候抓緊施工，保證發(fā)泡混凝土完成后保持干燥，并及時(shí)制作防水層。

4.3表面易形成干縮裂紋

發(fā)泡混凝土開裂常見有泌水、塌陷現(xiàn)象引起的開裂，主要表現(xiàn)在溫升和收縮引起的裂縫?；炷翝仓瓿芍?，水分會(huì)大量散失。在此過(guò)程中復(fù)合發(fā)泡劑發(fā)泡停止后，混凝土硬化形成固定氣囊和水分之間的平衡性隨著水分逐漸散失遭到破壞，進(jìn)而引起表面干縮且產(chǎn)生不規(guī)則非貫通裂紋。在濕度變化范圍較大的情況下，泡沫混凝土還有可能會(huì)因干濕交替變化出現(xiàn)開裂、強(qiáng)度降低現(xiàn)象。因此，運(yùn)用合理的施工技術(shù)手段防開裂至關(guān)重要。

5問(wèn)題優(yōu)化途徑

5.1保證發(fā)泡混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求

泡沫混凝土的主要缺點(diǎn)之一是強(qiáng)度低，特別是100～300kg/m3的低密度產(chǎn)品。為保證強(qiáng)度達(dá)到要求，在施工之前需根據(jù)配合比對(duì)所自拌的混凝土進(jìn)行試驗(yàn)性能檢測(cè)，強(qiáng)度及保溫性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求方可進(jìn)行大面積澆筑。在澆筑過(guò)程中必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行制拌，控制好水灰比。在制拌過(guò)程中嚴(yán)格控制水泥、發(fā)泡劑、水的配比用量。當(dāng)所有的物料都投入進(jìn)去之后，攪拌時(shí)間需要嚴(yán)格控制在2分鐘內(nèi)，以保證混凝土的和易性。

5.2做好防水防潮工作

泡沫混凝土吸水后將嚴(yán)重影響其強(qiáng)度和保溫隔熱性能，因此在施工過(guò)程中，我們需要做好防水防潮工作，提前預(yù)防、預(yù)判，選擇在良好的天氣情況下施工，避免澆筑過(guò)程中或者澆筑后受潮吸水。當(dāng)發(fā)泡混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求之后，迅速安排下一道工序施工，及時(shí)完成屋面防水工作，保證雨水不浸入發(fā)泡混凝土內(nèi)。

5.3多樣化方式預(yù)防混凝土開裂

在使用發(fā)泡混凝土中，可以采取多種方式預(yù)防混凝土開裂的情況。首先提高發(fā)泡混凝土內(nèi)部孔泡結(jié)構(gòu)的整體性，比如材料制配攪拌過(guò)程中加入適量的增強(qiáng)纖維等材料，有利于解決發(fā)泡混凝土的開裂問(wèn)題；其次在澆筑混凝土的過(guò)程中，準(zhǔn)確掌握施工工藝和凝固時(shí)間，在初凝時(shí)間內(nèi)采用分層澆筑或分段澆筑，控制混凝土凝結(jié)和收縮產(chǎn)生的溫差和內(nèi)應(yīng)力，確?；炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性和穩(wěn)定性；再次發(fā)泡混凝土澆筑時(shí)要注意天氣變化，如出現(xiàn)高溫天氣或氣溫超過(guò)一定范圍后停止?jié)仓?，以防發(fā)泡混凝土由于受氣溫影響，使水分流失過(guò)快而產(chǎn)生塑性裂縫；最后，還可以采取添加8%的高效膨脹劑等方法，減少發(fā)泡混凝土早期水化產(chǎn)生的物理收縮和化學(xué)收縮，進(jìn)而控制收縮引起的裂縫情況。

6結(jié)論

本文結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目中發(fā)泡混凝土在屋面工程中的運(yùn)用，了解到發(fā)泡混凝土作為屋面找坡層的施工工藝和獨(dú)特優(yōu)勢(shì)并結(jié)合實(shí)施過(guò)程中遇到的問(wèn)題，參考現(xiàn)有的材料和經(jīng)驗(yàn)，提出優(yōu)化的解決方法和途徑，相信可以給開展類似項(xiàng)目提供一些參考。當(dāng)前國(guó)內(nèi)公司也在研究開發(fā)高強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的發(fā)泡混凝土，發(fā)泡混凝土作為一種新型的建筑節(jié)能材料，其優(yōu)勢(shì)較為突出，相信未來(lái)發(fā)展中會(huì)有更大的發(fā)展前景和空間。

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