李 勇

(山西建筑工程(集團(tuán))總公司天津分公司，天津 300141)

0 引言

發(fā)泡水泥是以水泥、發(fā)泡劑為主要原料，經(jīng)過精確配制并用物理方法引進(jìn)氣泡澆筑經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)成型的輕質(zhì)材料。發(fā)泡水泥具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、保溫隔熱隔音性能好、收縮變形小、吸水率低、壽命長和不燃燒性等特點，且造價低廉，是一種符合環(huán)保節(jié)能，可降低能源損耗的新型建材。它已廣泛應(yīng)用于建筑物作內(nèi)外墻體保溫層、屋面保溫層及其他相關(guān)的建筑工程。由于發(fā)泡水泥在性能及節(jié)能環(huán)保方面具有以上諸多優(yōu)點，為此張家口華耐家居廣場工程使用該材料作屋面保溫找坡層。

1 發(fā)泡水泥的特點

1.1 發(fā)泡水泥的優(yōu)點

1)保溫性:發(fā)泡水泥的導(dǎo)熱系數(shù)大致在0.08 W/(m·K)～0.28 W/(m·K)，導(dǎo)熱系數(shù)小。2)輕質(zhì)性:干體積密度為普通水泥的1/5～1/8左右，可減輕建筑物整體荷載。3)低彈抗震性:發(fā)泡水泥的多孔性使其具有很低的彈性模量，從而使其對沖擊荷載具有良好的吸收和分散作用。4)隔音性:發(fā)泡水泥中含有大量的獨立氣泡，且分布均勻，吸音能力大致在0.09%～0.19%，具備有效隔音的功能。5)環(huán)保性:發(fā)泡水泥所需原料為水泥和發(fā)泡劑，本工程所用發(fā)泡劑為中性，不含苯等有害物質(zhì)，環(huán)境污染和安全隱患非常小。

1.2 發(fā)泡水泥的不足

發(fā)泡水泥本身不吸水，大量的蜂窩形狀小孔是閉合的，互不相通的，但也有小部分蜂窩孔沒有閉合，給雨水入侵留下機(jī)會，雨水入侵面層沒有閉合的蜂窩小孔后，遇到低溫冰凍天氣，進(jìn)水的發(fā)泡水泥面層即將凍裂破壞，面層破壞后，雨水即可進(jìn)入下一層發(fā)泡水泥，通過反復(fù)滲入凍裂逐步擴(kuò)大破壞面，直至被完全破壞，所以傳統(tǒng)發(fā)泡水泥雖在保溫隔熱方面有良好的優(yōu)勢，但是防水功能略見一斑。發(fā)泡水泥澆筑后初凝時間較長，而且如果代替保溫層使用需要有一定的厚度，否則效果不佳。

2 施工技術(shù)

2.1 屋面構(gòu)造

張家口華耐家居裝飾廣場屋面構(gòu)造見圖1。

圖1 屋面構(gòu)造示意圖

2.2 工藝原理

工藝原理是用機(jī)械方法將泡沫水溶液加壓制成均勻封閉的氣泡組成的泡沫，然后將泡沫注入到由水泥、水及各種外加劑等制成的漿料中，再經(jīng)混合攪拌，澆筑成型，養(yǎng)護(hù)。

為了解決發(fā)泡水泥不足的問題，采用純水泥加建筑膠水為主要材料摻加適量的早凝劑，在發(fā)泡水泥澆筑初凝后，在其表面批一層純水泥膠，操作要細(xì)，不漏批不少批，使發(fā)泡水泥表面外露的毛細(xì)小孔封閉，保溫層總厚度超過80 mm即可，這樣既保證保溫，又保證防水。

2.3 工藝流程

工藝流程:基層處理→標(biāo)高控制、彈線→埋設(shè)分格條→配制泡沫→配制發(fā)泡水泥→高壓管道輸送→澆筑發(fā)泡水泥→表面抹平、收光→澆水養(yǎng)護(hù)→分格縫處理→驗收。

2.4 關(guān)鍵技術(shù)

1)基層處理。將現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層表面的雜物、灰塵、積水清理干凈。把粘結(jié)在基層上的松動混凝土、浮漿等用鏨子剔掉，用鋼絲刷刷掉水泥漿皮，然后用掃帚掃凈。細(xì)部處理:穿結(jié)構(gòu)的管根在發(fā)泡水泥施工前，應(yīng)用塞堵密實。

2)標(biāo)高控制、彈線。根據(jù)墻上的+50 cm水平標(biāo)高線，往下量測出保溫層標(biāo)高，彈在四周女兒墻上。確定發(fā)泡水泥的厚度，用水泥砂漿貼點標(biāo)高(貼灰餅)，再拉線，沖筋。在現(xiàn)有屋面防水保護(hù)層上放線，確定排水溝要求尺寸，發(fā)泡水泥施工面層四周支設(shè)木模板。

3)埋設(shè)分格條。在屋面與女兒墻交界處及凸出屋面的構(gòu)造物四周埋設(shè)分格條。

4)配制泡沫。用泡沫劑料桶配制好發(fā)泡劑，然后在發(fā)泡瓶內(nèi)加入發(fā)泡劑和發(fā)泡劑量12倍～13倍的水充氣加壓3 min～6 min，待空壓機(jī)氣壓升壓到0.6 MPa～0.8 MPa后停機(jī)待用，此時已調(diào)制好1 mm左右微細(xì)均勻泡沫，且氣泡是封閉的。

5)配制發(fā)泡水泥。將水泥按0.6的水灰比加水至攪拌機(jī)攪拌2 min～3 min，制成料漿，隨后加入已調(diào)制好的泡沫攪拌，當(dāng)攪拌機(jī)內(nèi)發(fā)泡水泥坍落度增大到200 mm～220 mm時，達(dá)到設(shè)計立方重量比后停止加泡沫，然后繼續(xù)攪拌發(fā)泡水泥5 min～6 min。此時均勻的成品發(fā)泡水泥已調(diào)制好。

6)高壓管道輸送。將成品發(fā)泡水泥經(jīng)高壓管道泵送至施工面。

7)澆筑發(fā)泡水泥。將發(fā)泡水泥料漿澆筑到施工面上。澆筑前先在基層上灑水濕潤，采用分段流水作業(yè)攤鋪發(fā)泡水泥，虛鋪厚度為實際厚度的1.2倍～1.3倍。施工澆筑中隨時觀察、檢查料漿澆筑情況、流動性大小，并嚴(yán)格控制澆筑厚度、表面平整度。

具體工程澆筑發(fā)泡水泥見圖2。

8)表面抹平、收光。發(fā)泡水泥澆筑后，按墻上灰餅控制高度用水平木刮杠刮平，然后再按墻上坡度線找坡后搓平(見圖3)。

圖2 澆筑發(fā)泡水泥

圖3 發(fā)泡水泥找平

9)澆水養(yǎng)護(hù)。發(fā)泡水泥施工完24 h后進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)，達(dá)到0.3 MPa后方可上人及下道工序的開展。在養(yǎng)護(hù)期間，保護(hù)好產(chǎn)品，嚴(yán)禁上人走動，堆積物品或者進(jìn)行其他操作工作，以免破壞其中的氣泡結(jié)構(gòu)，影響隔熱效果及工程質(zhì)量。

10)分格縫處理。在發(fā)泡水泥接近終凝時，應(yīng)先取出埋設(shè)在屋面凸出部位周邊及女兒墻邊的分格條。待發(fā)泡水泥終凝后，用切割機(jī)具切割分格縫，分格縫間距宜為3 m×3 m，分格縫的寬度宜按25 mm取，深度同發(fā)泡水泥厚度，其中嵌填PVC高級密封膏。

3 材料與設(shè)備

3.1 材料

1)水泥。a.水泥采用 P.O42.5普通硅酸鹽水泥。b.由于發(fā)泡水泥為了固泡，要求水泥的初凝與終凝之間要盡量縮短，一般在1 h～2 h即可，不宜過長。c.為了提高穩(wěn)泡質(zhì)量和發(fā)泡水泥的早期強(qiáng)度，盡量選用新出廠的水泥。d.水泥進(jìn)場必須分廠家，按批、按品種分類堆放，必須有出廠合格證明及試驗資料。絕對禁止使用受潮結(jié)塊的水泥。

2)HT復(fù)合發(fā)泡劑。本工程采用的HT復(fù)合發(fā)泡劑是一種無污染的強(qiáng)力發(fā)泡劑，具有良好的發(fā)泡能力，與水具有良好的親和性，能在水泥漿中產(chǎn)生大量且均勻分布的獨立、封閉氣泡，并且它具有高穩(wěn)定性的泡沫囊，表現(xiàn)出極強(qiáng)的立體張力和特異的韌伸性，支持泡沫水泥漿料終凝前保持氣孔原態(tài)，在施工中采用機(jī)械泵輸送不消泡、不塌落。本工程HT復(fù)合發(fā)泡劑性能指標(biāo)如表1所示。

表1 HT復(fù)合發(fā)泡劑性能指標(biāo)

3)建筑膠水。本工程采用801建筑膠水。

4)水。本工程使用普通自來水，完全滿足混凝土拌合水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。

配制好的發(fā)泡水泥性能標(biāo)準(zhǔn)要求如表2所示。

表2 發(fā)泡水泥性能標(biāo)準(zhǔn)要求

3.2 設(shè)備和機(jī)具

本工程使用設(shè)備和機(jī)具見表3。

表3 本工程使用設(shè)備和機(jī)具

4 工程案例

河北省張家口華耐家居裝飾廣場，地處張家口高新區(qū)緯三路張宣大道交叉處，地理位置優(yōu)越，交通便利。地下1層，地上5層，框架結(jié)構(gòu)，建筑高度為23.95 m。屋面為上人屋面，采用發(fā)泡水泥做屋面保溫層并找坡2%，最薄處為130 mm，最厚處為470 mm，應(yīng)用量為6 700 m2，施工工期為10 d。

發(fā)泡水泥保溫層物理性能指標(biāo)為:抗壓強(qiáng)度:3 d不小于0.55 MPa;28 d 不小于 0.90 MPa;吸水率不小于 14.6%。

本工程采用A500級發(fā)泡水泥，對發(fā)泡水泥的性能進(jìn)行檢測，共分為14組試塊，檢測結(jié)果如表4所示。

表4 本工程實測發(fā)泡水泥性能

通過實測表4和表2數(shù)據(jù)對比，本工程每一組發(fā)泡水泥性能指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，確保屋面保溫工程質(zhì)量。

在本工程發(fā)泡水泥澆筑完3 d后，組織3名試驗員去檢測裂縫，并使用專門的裂縫測量儀去測量裂縫寬度，并做檢測記錄。通過記錄反映，發(fā)泡水泥屋面保溫找坡層出現(xiàn)裂縫很少，所出現(xiàn)裂縫均在1 mm范圍之內(nèi)。疏散范圍也在要求范圍之內(nèi)。試驗員通過專用平整度測量尺測量屋面保溫層平整度，每100 m2測量一次，記錄一次，通過記錄得出，平整度也在要求范圍之內(nèi)。

5 注意事項

發(fā)泡水泥在施工時，為確保質(zhì)量，總結(jié)注意事項如下:

1)發(fā)泡水泥的施工環(huán)境氣溫控制在5℃以上，避免在雨天、烈日高溫條件下施工。

2)發(fā)泡水泥施工必須在專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)下進(jìn)行，對每道工序嚴(yán)格把關(guān)確保施工質(zhì)量，一定要按GB 50411－2007建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范規(guī)定留出試塊進(jìn)行性能檢測。

3)發(fā)泡水泥保溫找坡層內(nèi)埋設(shè)的各種預(yù)埋件、預(yù)留孔(水管、排水孔等)，應(yīng)在澆筑發(fā)泡水泥前做好，嚴(yán)禁在已做好面層上鑿孔、打洞，不得在面層內(nèi)埋設(shè)管線。

4)發(fā)泡水泥含水率對導(dǎo)熱系數(shù)的影響很大，特別是在負(fù)溫度下導(dǎo)熱系數(shù)會增大很多，為保證本工程建筑物的保溫效果，在保溫找坡層施工完畢后，盡快進(jìn)行防水層施工，在施工中一定要防止保溫層受潮。

5)發(fā)泡水泥其配合比應(yīng)計量準(zhǔn)確、攪拌均勻，分層連續(xù)施工。對其導(dǎo)熱系數(shù)、密度、抗壓強(qiáng)度，按規(guī)定取樣送檢。

6)發(fā)泡水泥保溫找坡層不得出現(xiàn)坑凹、裂縫，表面要抹光、平整、坡向正確，不得有裂縫、起殼、起砂的缺陷。

6 結(jié)語

張家口華耐家居裝飾廣場通過采用發(fā)泡水泥做屋面保溫找坡層，得出以下幾點結(jié)論:

1)發(fā)泡水泥密度小，本工程采用的A500級發(fā)泡水泥，密度在500 kg/m3左右，強(qiáng)度在1 MPa左右，作為屋面保溫找坡材料，質(zhì)量輕、強(qiáng)度高，減輕建筑物自重。

2)由于發(fā)泡水泥中含有大量封閉的細(xì)小孔隙，熱工性能良好，本工程采用的A500級發(fā)泡水泥的導(dǎo)熱系數(shù)在0.10 W/(m·K)左右，具有良好的保溫節(jié)能效果，滿足65%的建筑節(jié)能要求。

3)發(fā)泡水泥屋面保溫找坡層主要原材料為普通水泥，現(xiàn)場制作、機(jī)械化生產(chǎn)、泵送，保溫找坡一體化施工，與基層材質(zhì)相同，整體性能優(yōu)良。

4)發(fā)泡水泥綜合施工成本低，節(jié)約工程造價，物美價廉。

5)現(xiàn)場澆筑發(fā)泡水泥屋面保溫找坡層，作業(yè)注入能力強(qiáng)、機(jī)械化程度高、流動性強(qiáng)，可遠(yuǎn)距離輸送，進(jìn)行大面積施工，施工作業(yè)快，工期短，省工，省時。

發(fā)泡水泥其設(shè)計靈活、保溫隔熱、輕質(zhì)高強(qiáng)、施工簡便、成本低廉、節(jié)能環(huán)保的特點，加上它可以進(jìn)行多層式組合構(gòu)造，不僅優(yōu)化了工藝流程，簡化了屋面構(gòu)造，而且屋面各種性能好，又降低了成本，因此發(fā)泡水泥保溫應(yīng)用技術(shù)有巨大的發(fā)展前景。

[1] GB 50207－2002，屋面工程質(zhì)量驗收規(guī)范[S].

[2] GB 50345－2004，屋面工程技術(shù)規(guī)范[S].

[3] GB 50411－2007，建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].

[4] 陳小偉.屋面泡沫混凝土施工技術(shù)[J].福建建材，2008(3):80－82.