廖廣慶

摘 要：某花園二期工程屋面采用EPS輕質(zhì)混凝土找坡實(shí)例，解決常用屋面找坡材料存在透水、吸水、存水問題，并對(duì)EPS輕質(zhì)混凝土配合比、施工工藝進(jìn)行總結(jié)，以供在同類施工中進(jìn)行參考。

關(guān)鍵詞：聚苯乙烯輕質(zhì)混凝土找坡；配合比；優(yōu)化處理；總結(jié)

1 工程概況

某花園工期二期，該工程1～8棟塔樓、中學(xué)、幼兒園屋面以及地下室頂板找坡均采用輕質(zhì)混凝土，找坡面積達(dá)22040m2，其中地下室屋面找坡面積約15000m2；屋面按2%找坡，地下室頂板按0.5%找坡，最薄處為20mm，設(shè)計(jì)要求輕質(zhì)混凝土容重<1800kg/m3。

2 EPS輕質(zhì)混凝土找坡材料方案的選擇

2.1 材料選擇的目的

（1）輕質(zhì)混凝土的重量控制在1800kg/m3以下，其吸水率不大于2.5%，抗壓強(qiáng)度為10～15MPa；

（2）在混合料滿足各項(xiàng)性能要求的前提下，尋找性價(jià)比最佳組配方式，滿足設(shè)計(jì)和成本要求；

（3）解決找坡層存在蓄水、存水的問題。

2.2 材料方案的確定

經(jīng)過對(duì)已監(jiān)督完工項(xiàng)目的調(diào)查，對(duì)常用建筑找坡材料進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)比較，得出以下結(jié)論。

陶?；炷梁退嗵樟；炷粒?/p>

存在強(qiáng)度低、吸水率高，吸水后自重提高，增加結(jié)構(gòu)板的荷載，使其產(chǎn)生開裂的可能性增加；另須做排氣管，構(gòu)造復(fù)雜，不便于施工；與基層粘結(jié)易發(fā)生空鼓、下沉等缺陷。

水泥聚苯顆粒：

重量輕、易吸水、強(qiáng)度低，施工中存在水泥與顆粒分離現(xiàn)象嚴(yán)重。

聚苯乙烯混凝土（EPS混凝土）：輕質(zhì)高強(qiáng)，吸水率低、不透水且有很好的彈性，混凝土在大面積澆筑過程中不會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫，自密實(shí)，容重為800～1800kg/m3，可通過攪拌站統(tǒng)一供應(yīng)。由于EPS顆粒特別輕，表觀密度為12～20kg/m3，且其表面具有親油性，使得EPS顆粒不易與水泥漿粘結(jié)，造成EPS混凝土在成型過程中易于離析和工作性差，EPS顆粒與水泥漿粘結(jié)性能差，將導(dǎo)致EPS混凝土的強(qiáng)度偏低。

從技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)性、預(yù)計(jì)效果等三個(gè)方面綜合分析和評(píng)價(jià)，確定采用EPS混凝土方案，但在使用中必須解決EPS顆粒與水泥漿粘結(jié)問題。

3 解決EPS混凝土配合比問題

為保證混凝土吸水率和密實(shí)度滿足要求，EPS輕質(zhì)混凝土在使用上需要解決兩個(gè)問題：聚苯乙烯與水泥漿的粘結(jié)和混凝土本身的強(qiáng)度，混凝土重量可以用聚苯乙烯摻量通過試驗(yàn)確定。

3.1 混凝土材料成份組成

通過大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并結(jié)合設(shè)計(jì)和成本要求，原材料和配合比如下（試驗(yàn)過程結(jié)果略）：

水泥：普通硅酸鹽水泥P.O.42.5R，其28d抗壓強(qiáng)度為52.9MPa；

骨料：粗骨料采用碎石，粒徑5～25mm；細(xì)骨料為河砂，細(xì)度模數(shù)2.8；

EPS顆粒：粒徑3～5mm，表觀密度約14.3kg/m3，體積摻量30%；

礦物摻合料：采用礦粉，顆粒粒徑分布約0.01～0.1um，體積摻量12%；

外加劑：氯丁酚醛膠摻量4%；FDN-800緩凝高效減水劑；

水灰比03.5～0.39，塌落度控制在80～100mm。

3.2 試驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)的問題及解決方法

EPS輕質(zhì)混凝土比普通混凝土配合比增加兩樣材料，膠水（聚苯乙烯與水泥漿粘結(jié)劑）和礦物材料（增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度）。經(jīng)過多次試驗(yàn)結(jié)果分析對(duì)比，確定采用氯丁酚醛膠和礦粉。在試驗(yàn)過程中，得出適合本工程最優(yōu)的配合比，且發(fā)現(xiàn)EPS輕質(zhì)混凝土的特性及其它性能。

（1）用中值選擇法確定骨料的良好級(jí)配，使用混泥土有更好的和易性，現(xiàn)場(chǎng)免震搗。

（2）改變聚苯乙烯的含量可得到900～2200kg/m3混凝土，在設(shè)計(jì)荷載上可以有種選擇，適用不同設(shè)計(jì)荷載的屋面。

（3）混凝土在抗壓破壞過程中試件發(fā)生了較大變形，其破壞也是逐漸的，表現(xiàn)出良好的韌性。

（4）混凝土強(qiáng)度與氯丁酚醛膠摻量有著明顯的關(guān)系；在一定摻量范圍內(nèi)，其抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度均隨著氯丁酚醛膠摻量的增加而增大，而當(dāng)摻量達(dá)到一定值后，則呈現(xiàn)相反的變化趨勢(shì)。適合本工程的最優(yōu)摻量為10%。

（5）在攪拌過程中投料的順序?qū)嚢栀|(zhì)量也有影響：首先將EPS顆粒、氯丁酚醛膠、30%的拌和水進(jìn)行預(yù)濕攪拌15s，然后依次加入礦物摻合料、水泥、砂、石并攪拌15s，最后將剩余的水和FDN-800緩凝高效減水劑加入并進(jìn)行攪拌，直到攪拌均勻。

（6）在干濕養(yǎng)護(hù)過程中，初期（前7d水養(yǎng)護(hù)）的濕養(yǎng)護(hù)有利于水泥基體強(qiáng)度的發(fā)展，而后期的干養(yǎng)護(hù)過程中，由于水份不斷蒸發(fā)，氯丁酚醛膠在水泥基體中不斷成膜，提高了EPS顆粒與水泥基體間界面粘結(jié)強(qiáng)度和發(fā)揮了氯丁酚醛膠本身的抗拉強(qiáng)度。

（7）礦粉和硅粉均能提高EPS混凝土強(qiáng)度，但硅粉比較明顯強(qiáng)度可達(dá)C25，根據(jù)本工程的實(shí)際情況，對(duì)強(qiáng)度要求達(dá)到C10即可，經(jīng)濟(jì)性比較選擇礦粉作為摻合料。

4 EPS輕質(zhì)混凝土現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及優(yōu)化處理

4.1 輕質(zhì)混凝土攪拌和澆搗

加摻合料時(shí)應(yīng)把聚苯乙烯顆粒、氯丁酚醛膠按比例加入，為了使聚苯乙烯、膠水、水泥漿充分?jǐn)嚢柙谝黄穑炷翑嚢钑r(shí)間比普通混凝土增加15～20s。由于EPS輕質(zhì)混凝土中摻加了膠水，且攪拌、運(yùn)輸?shù)綕仓r(shí)間較長(zhǎng)，因此混凝土緩凝時(shí)間需調(diào)整為20h，以確保攪拌站和現(xiàn)場(chǎng)有足夠的操作時(shí)間。

在澆注較大面積時(shí)，最好在攪拌站發(fā)車后19～20h之間澆注，混泥土找平應(yīng)采用平板機(jī)械振搗且在終凝前完成。如設(shè)計(jì)在找坡層上做防水層，應(yīng)在終凝前完成收壓，光面壓出的水泥漿面層，平整度、觀感都會(huì)很好，可直接作為防水基層；如果沒有撐握好時(shí)間，也沒有足夠的人員找平收光，可在表面增加一道水泥砂漿找平層作為防水基層?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作中，應(yīng)對(duì)對(duì)施工管理人員和工人進(jìn)行詳細(xì)技術(shù)交底。

如果單次澆筑混凝土超過100m3，且厚度超過200mm，澆灌后會(huì)存在泌水現(xiàn)象，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)置底部泌水排放位置，如果大量的泌水無(wú)法排走，是因?yàn)槟z水和水泥尚未發(fā)生反應(yīng)，積水部分使聚苯乙烯與水泥漿完全分離，表面有明水，局部出現(xiàn)聚苯乙烯上浮，混凝土表面需要修復(fù)，但底部不會(huì)有影響。

澆筑混凝土前應(yīng)注意天氣預(yù)報(bào)，如下大雨建議不要施工，聚苯乙烯遇到明水會(huì)完全與水泥漿分離，澆注效果不是很好。在多雨季節(jié)施工要做好防雨措施。

4.2 養(yǎng)護(hù)及抗?jié)B性能

通過配合比試驗(yàn)，輕質(zhì)混凝土得到優(yōu)化，和易性較好，澆筑過程不需要振搗，趕平收平即可。養(yǎng)護(hù)可參照普通混凝土澆水養(yǎng)護(hù)，可采用塑料薄膜或麻袋澆水覆蓋養(yǎng)護(hù)，效果會(huì)更好。

試驗(yàn)結(jié)果表明，EPS輕質(zhì)混凝土的抗?jié)B等級(jí)可達(dá)到P6以上，在澆筑和養(yǎng)護(hù)要進(jìn)行加強(qiáng)，膠水凝固點(diǎn)較水泥低，膠水粘結(jié)力分解了水泥收縮力，使輕質(zhì)混凝土具有良好整體性，這層找坡層起到結(jié)構(gòu)板防水作用，且在大面積（厚度600～50mm，面積3000m2以上）施工中也未出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

在輕質(zhì)混凝土的表面聚苯乙烯上部沒有足夠的水泥漿，吸水率會(huì)高一點(diǎn)，表面吸水達(dá)到飽和后不會(huì)繼續(xù)往下滲。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，混凝土上部畜水一天，底部未發(fā)現(xiàn)滲透現(xiàn)象。

4.3 現(xiàn)場(chǎng)細(xì)部處理

EPS輕質(zhì)混凝土做為找坡材料不僅起到找坡作用，而且有阻水作用，不會(huì)象陶?；炷磷陨砦?，但施工過程需注意細(xì)部節(jié)點(diǎn)的處理，以確保施工質(zhì)量。

（1）輕質(zhì)混凝土與防水層根部應(yīng)預(yù)留伸縮縫，混凝土達(dá)到強(qiáng)度后用瀝青油膏嵌縫，避免防水層底部殘留雨水滲入輕質(zhì)混凝土。

（2）找坡到地漏口時(shí)，收面僅有10～20mm厚，在地漏口20mm厚范圍可采用聚合物水泥砂漿收口，以確保管道周圍的防水效果。

①如果屋面采用人工澆筑混凝土，可用EPS輕質(zhì)混凝土直接作為防水保護(hù)層，以減少屋面總厚度，輕質(zhì)混凝土的抗壓強(qiáng)度等級(jí)可達(dá)到C10以上，屋面可直接行駛重車。

②輕質(zhì)混凝土的坍落度不宜太大，一般在80～100mm，以減少泌水，在澆筑時(shí)周圍應(yīng)設(shè)置排水措施，避免出現(xiàn)泌水沖洗聚苯乙烯。

5 總結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目通過對(duì)EPS混凝土配合比的優(yōu)化，獲得寶貴施工參數(shù)和數(shù)據(jù)，為今后設(shè)計(jì)和施工提供參考依據(jù)。

參改文獻(xiàn)

[1]《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2002（2011版）.

[2]《屋面工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50207-2012.