洪偉堂

(福建省東霖建設工程有限公司,福建 泉州 362000)

1 工程概況

某項目屋面建筑面積為7800m2,屋面屬于大面積屋面,屋面的保溫隔熱層施工季節(jié)為夏季,氣溫較高,加上沿海地區(qū)風力較大,大面積屋面保溫隔熱層施工存在容易開裂的施工難題。屋面保溫層原設計采用陶?；炷琳移?坡度為2%,然后鋪設泡沫玻璃保溫板,但是由于屋面上設備基礎較多,出屋面各種通風管道和設備交錯布置,還有各種廣告牌基礎,假如采用原設計的保溫材料,將需要大量的切割與拼接工作,材料浪費較多,人工成本較高,工期也相應較長。經過參建各方的討論研究決定采用泡沫混凝土保溫材料。泡沫混凝土找坡坡度為2%,最薄處為140mm,最厚處為240mm,平均厚度為190mm,要求導熱系數(shù)≤0.12W/(m·K),泡沫混凝土屋面體系構造如圖1所示。設計變更之后將原先的施工工序由2道變成1道,泡沫混凝土一次現(xiàn)澆成型,施工質量有保證,保溫材料采用泡沫混凝土能夠節(jié)約造價約168元/m2。

圖1 泡沫混凝土屋面體系構造

2 泡沫混凝土工藝原理及特點

2.1 工藝原理

泡沫混凝土將水泥、集料、水和摻合料等材料拌和成漿液,然后把發(fā)泡劑、氣和水等混合進行發(fā)泡形成的泡沫進行機械混合攪拌均勻形成泡沫混凝土,然后現(xiàn)場澆筑成型,經過養(yǎng)護與硬化形成了一種輕質多孔混凝土制品,該制品具有保溫隔熱的性能[1]。

2.2 特點

(1)工藝簡單,施工速度快。泡沫混凝土的流動性好,找坡直接采用直尺抹平,工藝簡單。每臺班可以完成建筑屋面約500～700m2,施工速度快。

(2)保溫效果好。泡沫混凝土的導熱系數(shù)比陶粒混凝土和加氣混凝土砌塊分別低70%以上和低40%～60%,吸水率分別低60%以上和低50%以上；其抗壓強度比膨脹珍珠巖高1～3倍,導熱系數(shù)低20%～60%,具有良好的保溫隔熱效果[2]。

(3)工程造價低。經過綜合計算可知,泡沫混凝土的造價比其他常規(guī)的保溫隔熱層節(jié)省造價40%～60%。

(4)輕質性與耐火性能好。泡沫混凝土中氣泡多,其密度較低,具有輕質性,使得自重降低25%～40%。泡沫混凝土在高溫情況下不產生毒害氣體,導熱系數(shù)低,耐火性能為不燃的A1級,耐火性能好。

3 施工難點及解決方法

本工程建筑屋面泡沫混凝土的施工難點是屋面施工面積大,高溫,風力強,施工中極易出現(xiàn)保溫層開裂的現(xiàn)象。擬采用的解決措施：一是對泡沫混凝土的配合比進行優(yōu)化；二是混凝土澆筑方式采取分倉澆筑的方法；三是加強混凝土澆筑后的養(yǎng)護工作。

4 大面積屋面泡沫混凝土施工技術

4.1 原材料與設備的選擇

(1)原材料的選擇。水泥采用普通硅酸鹽水泥,標號為42.5,品牌為“海螺”,水泥的各項性能指標應滿足規(guī)范GB175-2007的標準；短纖維采用聚丙烯短纖維,生產廠家為廊坊帥騰化工有限公司,短纖維的各項性能指標應滿足規(guī)范GB/T21102-2007標準；發(fā)泡劑采用高分子復合發(fā)泡劑,生產廠家為濟南匯盛化工有限公司,發(fā)泡劑的各項性能指標應滿足規(guī)范JC/T2199-2013標準；粉煤灰采用Ⅱ級粉煤灰,生產廠家為上海環(huán)橋建材有限公司,粉煤灰的各項性能指標應滿足規(guī)范GB1596-2005標準；纖維素醚采用羥丙基甲基纖維素醚,生產廠家為上海欽和化工有限公司,纖維素醚各項性能指標應滿足規(guī)范JC/T2190-2013標準；緩凝劑的型號為Sika retardol-25型,生產廠家為新疆西卡化工有限公司,緩凝劑各項性能指標應滿足規(guī)范GB8076-2008標準。

(2)設備的選擇。主要設備有鼓風機、空壓機、塌落度筒、切割機、鐵鍬、水準儀、發(fā)泡桶、鋁合金直尺、砂漿攪拌機、卷尺和抹子等。

4.2 泡沫混凝土配合比設計優(yōu)化

普通的泡沫混凝土配合比設計為水泥：發(fā)泡劑：粉煤灰=210∶1∶90,水膠比為0.45,標識為配合比1?？紤]到本工程的施工特點,在配合比1中加入短纖維、纖維素醚和緩凝劑,使得泡沫混凝土的性能得以改善,優(yōu)化后的配合比設計為水泥：發(fā)泡劑：粉煤灰：短纖維：纖維素醚：緩凝劑=210∶1∶90∶3∶2.4∶4.2,水膠比為0.40,標識為配合比2。然后根據配合比設計進行泡沫混凝土的拌制與試驗,配合比1拌制出來泡沫混凝土流動度為190～210mm,配合比2拌制出來泡沫混凝土流動度為200～220mm,兩種配合比設計拌制出來泡沫混凝土的各項性能指標如表1所示。

表1 2組配合比設計泡沫混凝土各項性能指標

由表1可知,2組配合比設計拌制出來的泡沫混凝土的各項性能指標均滿足技術要求規(guī)定,但是配合比設計2的凝結時間比配合比設計1大大延緩,而且其保水性較高,抗壓強度較高,能夠有效地減少水泥水化反應放熱和減慢水化速度,配合比設計2能夠更加有效地防止大面積泡沫混凝土出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。

4.3 施工準備

泡沫混凝土施工前應將建筑屋面基層清理干凈,保證基層上無浮塵、油污、雜物和積水現(xiàn)象[3]。根據保溫層的坡度和厚度,在四周墻體或者管道上畫出標高控制線。采用1∶2水泥砂漿設置沖筋點,設置范圍為3m×3m,分倉模板嚴格按照保溫層標高點進行固定,在凸出屋面的構造物以及女兒墻和屋面交界處設置分隔條。

4.4 泡沫混凝土的拌制

啟動空壓機將發(fā)泡桶的雜物排凈,然后將發(fā)泡劑和40倍發(fā)泡劑量的水混合一起倒入發(fā)泡桶,接著充氣加壓3～6min,待空壓機壓力達到0.6～0.8MPa后停機備用。將粉煤灰、水泥和水按照配合比設計2的比例進行混合攪拌,然后加入短纖維、纖維素醚和緩凝劑拌制成水泥漿,接著將泡沫加入攪拌2～3min,攪拌過程中應時刻檢查水泥漿與泡沫是否攪拌均勻；如不滿足要求,則繼續(xù)攪拌1～3min,攪拌成稠狀的水泥漿漿液。

4.5 泡沫混凝土的澆筑

大面積泡沫混凝土的澆筑方法采用分區(qū)逐片澆筑法,采用模板將混凝土澆筑區(qū)域分倉成若干倉位進行逐片澆筑?；炷翝仓捎梅謱臃ㄊ┕?每層的澆筑厚度為100mm,等底層混凝土初凝后強度達1.2MPa后再進行混凝土面層的二次施工,分倉區(qū)的泡沫混凝土澆筑到設計標高時,采用鋁合金直尺進行刮平,混凝土初凝前,采用木抹子第二遍抹壓泡沫混凝土表面,終凝前,再進行第三遍抹壓,使得混凝土表面平整、密實和光滑。夏季氣溫較高,當混凝土澆筑厚度滿足設計要求時應立即進行收光,以免出現(xiàn)麻面現(xiàn)象。

4.6 泡沫混凝土的養(yǎng)護

泡沫混凝土終凝后應及時進行澆水養(yǎng)護,并覆蓋1層塑料薄膜。每天按照早、中、晚各澆水1次,確保泡沫混凝土表面保持濕潤狀態(tài)。養(yǎng)護時間≥14d,在養(yǎng)護期間應做好成品保護,不得在混凝土表面堆積物品和人員行走。

4.7 分隔縫設置

待泡沫混凝土終凝后,根據屋面設備基礎和出屋面管道等實際情況對分隔縫進行劃分,采用墨斗線將分隔縫的位置及寬度彈出來,分隔縫的間距控制在3m×3m之內,縫寬為25mm,深度與泡沫混凝土厚度相同,泡沫混凝土養(yǎng)護后采用PVC密封油膏對分隔縫進行灌縫處理,應保證分隔縫填充飽滿。

5 結束語

本工程將原設計的陶粒混凝土找坡層+泡沫玻璃保溫板保溫隔熱層變更為泡沫混凝土保溫隔熱層,將2道工序和2種材料變成1道工序和1種材料,使得人工成本大大節(jié)省,加快了施工進度。為了解決高溫、風力大和大面積屋面泡沫混凝土容易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象的施工難題,本工程采取泡沫混凝土配合比設計優(yōu)化、分倉澆筑工藝和加強混凝土養(yǎng)護等解決措施。

[1]王彥闖.談大面積屋面泡沫混凝土找坡施工技術[J].山西建筑,2016(20)：92-93．

[2]彭峰.屋面泡沫混凝土的施工及質量控制[J].江西建材,2016(16)：260,264．

[3]鄭超,劉明,汪仲琦.應用發(fā)泡混凝土的大面積屋面找坡施工技術[J].建筑施工,2014(04)：370-371．