蔡 迪,呂 兵,秦英策,徐 新,王夢(mèng)媛
(中國(guó)建筑第二工程局有限公司 華南分公司,廣東 深圳 518048)
現(xiàn)澆泡沫混凝土是在構(gòu)件的樓面或路面以下按設(shè)計(jì)要求澆筑成墊層找坡或替代混凝土找坡的一種新型環(huán)保、節(jié)能、建筑材料。它的力學(xué)性能強(qiáng),因其內(nèi)部富含大量的封閉縫隙,具有保溫、隔熱、隔音等優(yōu)點(diǎn),是國(guó)家力推的節(jié)能新產(chǎn)品?,F(xiàn)澆泡沫混凝土為無機(jī)物建材,防火性能好,硬度高,不易產(chǎn)生破壞性裂紋,安全、無污染、無毒、環(huán)保。該類建筑材料不僅具備安全性也具備經(jīng)濟(jì)性,符合國(guó)家提倡的“環(huán)保節(jié)能型”建筑設(shè)計(jì)要求及建筑設(shè)計(jì)宏觀政策,具備良好的技術(shù)使用性能及經(jīng)濟(jì)實(shí)際效果,推廣應(yīng)用前景寬廣。
粵海江門甘化廠建設(shè)項(xiàng)目設(shè)在廣東省江門市蓬江區(qū)甘北路北側(cè)、西江南側(cè)、泮邊街北側(cè)。4 號(hào)地(4-1、4-2、4-5)占地面積大約6.2 萬m2,總建筑面積大約16.8 萬m2(一層屋面),計(jì)容總建面大約11.4 萬m2,4 棟高層住宅建筑設(shè)計(jì)高度99m,2 棟商業(yè)寫字樓以及一條商業(yè)街區(qū)。
項(xiàng)目4-5 地塊基坑施工完成后,因規(guī)劃局調(diào)整項(xiàng)目規(guī)劃,原規(guī)劃基坑邊沿建筑位置發(fā)生偏移,部分結(jié)構(gòu)被懸挑至支護(hù)樁上,加之施工區(qū)域狹小,無法進(jìn)行大土方回填支護(hù)樁與地下室側(cè)墻間的肥槽施工,也無法進(jìn)行大土方夯實(shí)作業(yè),經(jīng)與建設(shè)單位及設(shè)計(jì)單位溝通確認(rèn),此區(qū)域間肥槽采納泡沫混凝土回填,于回填之后的泡沫混凝土面上展開首層底板施工。
泡沫混凝土是通過發(fā)泡機(jī)的發(fā)泡系統(tǒng),將發(fā)泡劑以機(jī)械設(shè)備的形式充分發(fā)泡,使其與漿液均勻混合,經(jīng)發(fā)泡機(jī)泵送系統(tǒng)展開現(xiàn)澆施工或模具成型施工,再經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)而形成的一種新型輕質(zhì)保溫材料,具有豐富的密閉氣孔,是一種新型的輕質(zhì)保溫材料,其主要特點(diǎn)是通過發(fā)泡機(jī)的發(fā)泡系統(tǒng),使發(fā)泡劑充分起泡,使之與漿液結(jié)合在一起,是氣泡型保溫材料,內(nèi)部形成密閉的泡沫孔,隔熱防火是其突出特點(diǎn)。
同時(shí),泡沫混凝土也是加氣混凝土中比較特殊的一種,其氣孔結(jié)構(gòu)和建筑材料性能也與加氣混凝土接近,兩者的區(qū)別只是氣孔性質(zhì)和加氣法的區(qū)別,加氣混凝土的氣孔一般呈圓形,而發(fā)泡混凝土的氣孔是由于毛細(xì)孔的作用而發(fā)生變形,在氣腔內(nèi)形成多面體氣孔,加氣混凝土是利用化學(xué)成孔,通過化學(xué)變化而形成的,由于氣孔結(jié)構(gòu)的不同,加氣混凝土的氣孔結(jié)構(gòu)由內(nèi)部產(chǎn)生氣體,從而形成空腔,發(fā)泡混凝土是通過機(jī)械設(shè)備制造泡沫的方法,先將發(fā)泡劑制造成細(xì)小的泡沫,再將泡沫引入粉煤灰、菱鎂、石膏漿中,形成泡沫漿液,再通過水蒸氣的自然養(yǎng)護(hù),使發(fā)泡劑產(chǎn)生泡沫,利用泵及發(fā)泡設(shè)備促成施工工程的現(xiàn)場(chǎng)澆筑定型,通過科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù)方法制作成富含大量封閉且均勻細(xì)小的空腔氣泡。
與普通混凝土相比,泡沫混凝土具有更高的孔隙率和非常低的密度,并且由于其自身的特點(diǎn),在建筑物的內(nèi)外墻、樓板、柱子和補(bǔ)償?shù)鼗冉ㄖY(jié)構(gòu)和施工中具有廣泛的應(yīng)用,其主要特點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。
1)保溫 泡沫混凝土在發(fā)泡后會(huì)形成綿密的泡沫狀,在混凝土凝固后形成微小而閉合的空隙,這使材料熱傳遞能力大幅度降低,從而使其擁有了普通混凝土所沒有的優(yōu)秀保溫隔熱性能。其熱阻是普通混凝土的近20 倍[1],將其作為建筑圍蔽材料,將大大提高建筑物節(jié)能效果。
2)自重輕 相較于普通混凝土而言,因泡沫混凝土孔隙率高的材料自身特性,使其自重更輕,相較于普通混凝土,每施工1m3約減少10~12kPa 豎向壓強(qiáng),使其相應(yīng)構(gòu)件自身重量降低約1/3,更適用作為樓層衛(wèi)生間回填及輕質(zhì)隔墻應(yīng)用。
3)隔聲性能高 相較于傳統(tǒng)的普通混凝土,泡沫混凝土的吸聲阻噪能力相當(dāng)優(yōu)越。因其自身多孔隙的框架結(jié)構(gòu)特征,聲波在水與混凝土兩種不同介質(zhì)之下傳達(dá),損耗能量高,對(duì)聲音進(jìn)行吸收,從而達(dá)到吸聲隔音的目的。
4)抗震性能強(qiáng) 因其孔隙率高的特性,使得其彈性模量較低,可以很好地吸收地震荷載,使建筑物在地震情況中避免脆性破壞。
在對(duì)于泡沫混凝土展開施工過程中,因?yàn)閷?duì)于施工技術(shù)設(shè)備要求極為嚴(yán)苛,因而為了促使泡沫混凝土的品質(zhì)進(jìn)一步提高,施工方應(yīng)對(duì)外界要素展開控制。當(dāng)原料抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)時(shí),施工人員應(yīng)對(duì)其展開檢查,符合要求之后應(yīng)立即開始施工,此外,施工方也應(yīng)對(duì)各個(gè)施工工序展開設(shè)計(jì),促使各個(gè)環(huán)節(jié)連接緊密,避免因工作疏忽導(dǎo)致各個(gè)施工環(huán)節(jié)的脫軌,促使泡沫混凝土品質(zhì)受到毀壞。另外,為了避免不良?xì)庀髮?duì)于施工品質(zhì)的負(fù)面影響,施工方應(yīng)對(duì)排水系統(tǒng)展開合理設(shè)計(jì),防止因降水致使泡沫混凝土被過分稀釋進(jìn)而影響施工品質(zhì)。
在對(duì)泡沫混凝土展開配置過程中,其對(duì)于各個(gè)成分的比重具有較高的要求,因而施工方應(yīng)對(duì)泡沫混凝土的制備過程展開嚴(yán)格控制。
泡沫混凝土制作方法主要分成兩種,分別是車載制作形式及固定制作形式。在路橋施工應(yīng)用中,多采納車載制作的方法。本建設(shè)項(xiàng)目回填肥槽體量比較長(zhǎng),且施工環(huán)境狹窄,無法使施工車輛駛?cè)耄捎霉潭ㄖ谱餍问綄?duì)于泡沫混凝土展開制備,在保障粉煤灰以及發(fā)泡劑原料品質(zhì)符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前提之下,完成泡沫混凝土發(fā)泡環(huán)節(jié)時(shí),應(yīng)當(dāng)保障氣腔在混凝土中均勻分布,泡沫混凝土發(fā)泡率不可低于20%[2],空腔氣泡之間應(yīng)當(dāng)保障互相獨(dú)立分隔,不可以發(fā)生氣泡的連通、貫通。拌和之后保障泡沫混凝土的抗壓性、流通性以及穩(wěn)定性均可滿足施工要求。
以澆筑水平邊線為基準(zhǔn),促使?jié)仓苈返某隽峡谂c其持平,清潔表層嚴(yán)禁選用噴射法施工。冬季澆筑施工時(shí)候,在泡沫混凝土表層未發(fā)生固化現(xiàn)象時(shí)候,應(yīng)當(dāng)展開降水遮蓋保護(hù)措施,待降水停止之后完成上部框架或結(jié)構(gòu)的澆筑。
根據(jù)單塊區(qū)域間澆筑的狀況,在保障控制澆筑厚度的前提之下,也應(yīng)當(dāng)控制澆筑環(huán)節(jié)在泡沫混凝土終凝前完成。因肥槽較深,澆筑時(shí)需采用分層澆筑的施工方法,每次澆筑不得高于1.5m。
在泡沫混凝土最上層澆筑完成之后的3~12h時(shí)間范圍內(nèi),應(yīng)當(dāng)采取土工布將其表層遮蔽,適量灑水,保障合理光照。依據(jù)路橋施工現(xiàn)場(chǎng)濕度展開養(yǎng)護(hù)工作,養(yǎng)護(hù)時(shí)間保障不低于7 天。對(duì)摻入緩凝劑的泡沫混凝土應(yīng)適當(dāng)加長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間,以保障抗?jié)B要求,通常應(yīng)當(dāng)不低于14 天。利用塑料薄膜開展泡沫混凝土養(yǎng)護(hù),可促成空氣與混凝土形成隔離,避免水分散失,加速混凝土的水化作用,其有利于混凝土的凝結(jié),但是應(yīng)當(dāng)控制塑料薄膜養(yǎng)護(hù)導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度數(shù)值產(chǎn)生偏差。與此同時(shí),因?yàn)樗芰媳∧ぽ^薄,不能保障有效地防凍及隔熱實(shí)際效果,極易產(chǎn)生裂縫,因而應(yīng)當(dāng)防止冷熱極端天氣情況應(yīng)用此生產(chǎn)工藝展開養(yǎng)護(hù)。
當(dāng)回填總區(qū)域較大,在泡沫混凝土終凝前無法能完成全部回填任務(wù)時(shí),應(yīng)采取分段回填。按泡沫初凝時(shí)間、設(shè)備出料能力,控制分層厚度(縱向回填寬度15~30m 為宜,橫向澆筑間距大于50m 也應(yīng)分區(qū)澆筑),在確定分段總區(qū)域面積大小的情況下,應(yīng)優(yōu)先考慮沉降縫的部位。
回填澆筑時(shí)要防止過度振搗,泵管進(jìn)口應(yīng)保持與回填平面自始至終的整體水平,防止消泡和施工材料的離析。圖1 列舉了施工中可能發(fā)生的三種回填形式。其中,方式A 為正確方式,方式B 及方式C 為不正確方式,施工時(shí)應(yīng)防止。
圖1 3種回填形式
通過對(duì)于泡沫混凝土的施工要求展開剖析可知,在對(duì)于其展開施工過程中,施工方應(yīng)當(dāng)以規(guī)范為底線,對(duì)于各個(gè)環(huán)節(jié)展開控制,防止因泡沫混凝土品質(zhì)問題導(dǎo)致施工工期的拖延。在此過程中,施工方應(yīng)當(dāng)保證各個(gè)施工工序的施工品質(zhì),主要做到如下兩點(diǎn)。
1)應(yīng)當(dāng)組織專業(yè)技術(shù)骨干設(shè)立質(zhì)量檢查組,對(duì)于各個(gè)施工工序的品質(zhì)展開檢驗(yàn),當(dāng)施工操作存有難題的時(shí)候,施工人員應(yīng)對(duì)相應(yīng)問題進(jìn)行記錄,并且指示施工人員對(duì)于其展開整改,當(dāng)問題嚴(yán)重時(shí)候,檢查人員也應(yīng)當(dāng)將問題報(bào)送給相應(yīng)領(lǐng)導(dǎo),對(duì)其施行進(jìn)一步的檢查。
2)在泡沫混凝土展開施工過程中,其施工品質(zhì)與制備設(shè)備品質(zhì)息息相關(guān)。施工人員應(yīng)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行查驗(yàn),保證其無故障,從而保障泡沫混凝土施工品質(zhì)。
由于泡沫的孔隙率高、質(zhì)量輕,因此在保溫阻熱、減少?gòu)?qiáng)震經(jīng)濟(jì)損失等工程上有良好的使用性能,多利用于結(jié)構(gòu)墻體、道路橋梁以及地基的處理等工程。相對(duì)比于傳統(tǒng)式混凝土,泡沫混凝土具備諸多優(yōu)點(diǎn),因而為了促使施工品質(zhì)進(jìn)一步提高,施工方應(yīng)對(duì)其施工要點(diǎn)及品質(zhì)控制過程展開合理控制,促使泡沫混凝土的特性獲得最大化地利用,進(jìn)而改善現(xiàn)代人的居住環(huán)境。