淺談泡沫混凝土在屋面找坡層中的應用

摘要:泡沫混凝土作為新型的建築材料因其良好的物理特性在我國得到快速的發展和應用。結合新建鐵路阿勒泰至富蘊至準東線富蘊至準東(北)段新建房建工程屋面工程中的找坡層施工,用泡沫混凝土替代珍珠巖找坡層,因此對泡沫混凝土找坡層的特性、施工流程、施工工藝及施工難點進行瞭闡述。在實踐中證明瞭,泡沫混凝土應用於屋面找坡層具有減輕屋面承載力、施工方法簡便、節約施工工期、環保經濟等特點,具有良好的應用前景。

關鍵詞:泡沫混凝土、屋面工程、施工工藝

1.前言

屋面找坡層是在水平的屋面板上鋪一層如爐渣混凝土、水泥珍珠巖等輕質材料,采用找坡的方法在屋面形成坡度,達到排除屋面雨水的目的。雖然爐渣混凝土、水泥珍珠巖等輕質材料價格便宜、施工簡便等優點作為常用屋面工程找坡層,但由於目前的國人環保意識的加強、其施工工藝落後、原材料采購困難及體積吸水率大且容易出現滲水、串水等質量缺陷導致二次返工等原因,正逐步被陶粒混凝土、泡沫混凝土所替代。新建鐵路阿勒泰至富蘊至準東線富蘊至準東(北)段新建房建工程屋面工程中找坡層做法是1:6厚水泥珍珠巖找坡最薄處30厚,由於本工程處於新疆維吾爾自治區昌吉回族自治州吉木薩爾縣卡拉麥裡山有蹄類自然保護區,該區域均無珍珠巖材料,經過積極與設計院溝通聯系將珍珠巖變更為泡沫混凝土,泡沫混凝土作為一種新型的找坡材料,其材料質輕有利於減輕荷載、施工方法簡便、節約施工工期、環保經濟、防水防滲漏、抗壓強度符合設計要求。

2. 工程概況

新建鐵路阿勒泰至富蘊至準東線富蘊至準東(北)段新建房建工程,位於新疆維吾爾自治區昌吉回族自治州吉木薩爾縣卡拉麥裡山有蹄類自然保護區準東車站,該工程房建建名32個,包括電力房屋、信號房屋、通信房屋、生活辦公房屋、居住公共房屋等,建築設計等級三級,抗震設防烈度為7度(0.15g),設計地震分組為第三組。設計使用年限50年,建築耐火等級二級,屋面防水等級Ⅰ級。本工程結構類型為框架結構,基礎為獨立基礎,建築結構安全等級為二級,地基基礎設計等級為丙級。設計參數基礎混凝土強度等級C40,主體結構框架柱、梁、板混凝土強度等級C30,框架柱鋼筋保護層厚度25mm,梁鋼筋保護層厚度35mm,板鋼筋保護層厚度35mm。

屋面為非上人屋面,屋面找坡層原設計為1:6厚水泥珍珠巖找坡最薄處30厚,變更設計為泡沫混凝土替代水泥珍珠巖,泡沫混凝土按JCT-2125-2012-《屋面保溫隔熱用泡沫混凝土》圖集選用泡沫混凝土FC B07 FC5.0。屋面做法(1)4厚SBS改性瀝青防水卷材(帶保護層)一道;(2)3厚SBS改性瀝青防水卷材一道;(3)25厚1:3水泥砂漿找平層瞭;(4)100厚XPS板保溫層;(5)泡沫混凝土找坡最薄處30厚;(6)鋼筋混凝土屋面板。

3.泡沫混凝土的特性及優點

3.1泡沫混凝土的特性

泡沫混凝土是用機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,然後將泡沫註入到由水泥、集料、摻合料、水及各種外加劑等制成的漿料中,再經混合攪拌,然後現澆成型,再經自然養護所形成的一種含有大量封閉氣孔的輕質材料。常用泡沫混凝土的幹表觀密度等級為430~930kg/m3,按表觀幹密度分為B04、B05、B06、B07、B08和B09六個等級。立方體抗壓強度平均值為0.5~7.5MPa,按立方體抗壓強度分為FC5.0、FC1.0、FC1.5、FC2.0、FC2.5、FC3.0、FC3.5、FC4.0、FC4.5、FC5.0、FC5.5、FC6.0和FC7.5九個等級。體積吸水率不大於28%。導熱系數(幹態,25℃)在0.09~0.22W/(m·K)之間。泡沫混凝土屋面找坡層材料,可使建築屋面靜載降低10%左右,且具有一定的保溫節能效果。用於屋面找坡的泡沫混凝土一般采用容重430~930kg/m3,其抗壓強度在0.5~7.5MPa之間,其材質比較爐渣混凝土、水泥珍珠巖等材質有容重小、抗壓強度高的特點,其材質施工過程中具有可泵性好、質輕、施工方法簡便、節約施工工期、環保經濟、防水防滲漏、抗壓強度高、沖擊能量吸收性能好等良好性能,達到瞭屋面找坡層的功能要求。

3.2泡沫混凝土的優點

由於本工程工期緊張,且施工地點地理位置偏遠,珍珠巖材料無法采購,因此泡沫混凝土施工方法便捷,節約工期的優點成為本工程作為屋面找坡層材料的最佳選擇,

隨著近幾年國內對綠色環保、施工節能等要求,屋面結構體系不斷改進創新要求嚴格的今天,泡沫混凝土防水、防腐、防滲漏、耐久性好、保溫、環保節能等特點,在施工過程中無需任何振搗,可降低勞動強度,而且造價低廉,環保經濟等特點。其成型後的結構存在輕質低彈,隔熱保溫,耐火減震,整體性及耐久性高,防水效果好等特點,在屋面工程中用泡沫混凝土作為屋面的找坡層以代替傳統的珍珠巖找坡層來使用,同時起到隔熱保溫的效果,可謂一舉多得。因此泡沫混凝土受到人們的青睞及建築市場的肯定,這也給泡沫混凝土的推廣及其其他建築市場方面的應用奠定瞭廣闊的基礎。

4.施工工藝流程及施工工藝

4.1施工工藝流程

4.2材料準備

4.2.1材料

(1)水泥。泡沫混凝土中的水泥采用一般的普通矽酸鹽水泥、粉煤灰矽酸鹽水泥均可。水泥的安定性合格,且無結塊現象。嚴禁不同品種、不同強度等級的水泥混用;

(2)砂子。泡沫混凝土中可以采用的砂子包括河砂或者山砂,砂中含泥量應控制在3%以內。

(3)水的選取需符合《混凝土拌合用水標準(JGJ63-89)》的規定;

(4)收縮補償劑。一般情況下可以采用的收縮補償劑為CaO-Al2O3-CaSO4。收縮補償劑的添加可以有效地提高混凝土的抗裂性能

(5)發泡劑。一般情況下可以采用的發泡劑主要包括鋁粉類、表面活性類以及蛋白質類等。

4.2.2機具設備

在本工程中進行屋面找坡層泡沫混凝土施工過程中,需要使用到的機具設備主要包括發泡攪拌機、砂漿攪拌機、泡沫混凝土運輸泵、空氣壓縮機、靠尺及水準儀等。在施工前及時的對機具進行檢查,及其附屬的施工用電等設備,確保各機具狀況良好,如有問題及時進行維修和保養,確保施工安全及施工進度。

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4.3施工工藝

4.3.1屋面泡沫混凝土施工工藝流程:基層處理→拌制施工→澆築施工→澆築後處理。

4.3.2基層處理

基層處理施工工藝流程:基層處理→標高控制拉線找坡→基層灑水濕潤。

(1)施工前,首先清理屋面鋼筋混凝土面板,將屋面垃圾、浮塵清理幹凈,分區澆築時模板安裝完成,屋面設備基礎、落水口等處按照圖紙要求進行處理後再進行泡沫混凝土澆築;(2)在屋面上進行放樣,設置灰並控制泡沫混凝土澆築的厚度及坡度;(3)在泡沫混凝土澆築前對屋面進行濕潤處理,但不得有明顯的積水出現。

4.3.3拌制施工

拌制施工工藝流程:加入水和發泡劑→發泡瓶充氣加壓→加入骨料→均勻攪拌。

在泡沫混凝土拌制之前,首先在發泡瓶中添加適量的水和發泡劑,並開始對發泡瓶充氣加壓,停止充氣加壓的標準是對發泡瓶中的壓力進行測試,壓力達到0.6-0.8MPa的時候停止充氣加壓,整體充氣時間控制在3-6分鐘就可以瞭。其次,在泡沫混凝土拌制的過程中要註意物料的添加順序,先加入水再加入幹料,在攪拌機中均勻攪拌150秒左右後,在加入水泥、外加劑等繼續均勻攪拌150秒左右,最終的均勻攪拌效果是形成均勻的稠糊狀,最後將先前加壓處理過的發泡劑加入到攪拌機中,再次進行均勻攪拌。

4.2.4澆築施工

澆築施工工藝流程:澆築成型→表面抹平→保濕養護。

澆築成型過程:(1)預埋件安裝:澆築前,將部分屋面的太陽能基礎及抽油煙機設備基礎及其埋件施工完成,並做好上人孔屋面等預留孔處理的措施,避免二次施工。(2)分區澆築:澆築中,為保證泡沫混凝土澆築面的平整度,將面積達到屋面分區域澆築,比如準東乘務員公寓屋面面積約700m2,準東新建綜合宿舍樓屋面面積約1150m2,,澆築面積大,很難一次澆築成型,因此需用模板將施工面劃分多個小區域,在每塊區域內分別進行澆築施工。(3)分層澆築:未超過150mm的一次澆築,超過150mm的需要分層澆築。分層澆築是時,隻有在前一次泡沫混凝土初凝且具備一定的承載能力之後才能繼續澆築,分層澆築時間間隔應當控制在1-1.5小時之內。(4)澆築高度:在澆築時為瞭防止裂泡,出料口高度小於1m,確保屋面找平層泡沫混凝土的澆築質量。(5)泡沫混凝土澆築厚度達到放線的灰餅高度時,則需對澆築面進行刮平處理,一般在要控制漿料在15分鐘內采用2m尺桿進行刮平;同時應檢查排水坡度及平整度,並及時修正。(6)泡沫混凝土養護:養護工作是泡沫混凝土施工中至關重要的環節,在泡沫混凝土終凝前不得上人、吊壓重物及擾動混凝土。

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搜圖編輯

0d4dc447fe693f35fcbdb512e8bbc587

搜圖編輯4.2.5澆築後處理

澆築後處理施工工藝:切割分倉縫→自檢、驗收

在泡沫混凝土澆築完成之後,在屋面建立觀測點,及時觀測泡沫混凝土的高度變化。因工期緊張,為加快混凝土的凝固采取瞭一定的促凝措施,如果在分割區域內出現混凝土凹陷現象,應及時的補交泡沫混凝土,補澆後的泡沫混凝土面繼續進行刮平處理,檢查平整度和排水坡度。

5.技術要求

5.1表面質量要求表

6.屋面泡沫混凝土施工技術措施

屋面找坡層泡沫混凝土施工經常出現的施工難點以下以下幾點:

(1)泡沫混凝土表面平整度不達標;

(2)表面粗糙竄孔;

(3)泡沫混凝土膠料不達標。

這幾點是影響泡沫混凝土施工質量的主要因素,規范施工作業,制定合理的施工流程,確保原材的質量合格,才能減少泡沫混凝土塌陷、鼓泡、空鼓、開裂等施工問題,才能更好的確保瞭屋面泡沫混凝土施工質量。

6.1泡沫混凝土表面平整度不合格

泡沫混凝土完成面平整度不達標的主要原因:

(1)標高點控制網間距過大,根據現場實際情況細化標高控制網,在女兒墻陰陽角、設備基礎及特殊位置增設灰餅標高控制點。

(2)泡沫混凝土未攪拌均勻,造成凹凸現象。在泡沫混凝土澆築前應確保骨料和水,水泥與外加劑的添加順序,嚴格控制攪拌時間,攪拌不均勻不成稠糊狀不得進行澆築。

6.2泡沫混凝土表面粗糙竄孔的處理

首先保證膠凝材料均勻,膠凝材料均勻的前提條件是泡沫混凝土表面未出現泌水及泡沫等現象則表示其均勻性良好,其次用2m尺桿進行刮平處理,第一次刮平面應比灰餅控制標高高處5mm,在泡沫混凝土終凝前進行第二次刮平,第二次刮平比高應與灰餅控制點標高一致,確保泡沫混凝土表面平整性,避免表面粗糙竄孔。

6.3泡沫混凝土膠料不達標的處理

泡沫混凝土膠料不達標的原因是泡沫混凝土的配料比不合適,在施工中未嚴格按照配料比配料,因此需在施工中嚴格按優化理論配料比控制各材料的用量,確保實際施工配料比與理論配料比一致。

7.其它施工要點

(1)拌制施工前,全面細致的檢查生產機具,需要修理的及時修理,需要保養的及時保養,確保性能完好可使用;

(2)對有壓力的容器,在操作的過程中要及時進行壓力測試,按照規范要求操作,防止安全事故的發生;

(3)按照相關要求確保原材質量,嚴格按照施工配料比配料;

(4)雨雪天氣、大風天氣、在室外平均氣溫連續5天低於5攝氏度或氣溫超35攝氏度時,均不宜施工。

8.結語

屋面泡沫混凝土找坡層在本工程中應用,充分的體現其節約瞭工期,節省瞭人力,在保證施工質量的前提下,有達到瞭節能環保的目的優點,在以後的屋面找坡層的施工中具有廣闊的應用前景。本文結合新建鐵路阿勒泰至富蘊至準東線富蘊至準東(北)段新建房建工程探討瞭屋面泡沫找坡層的施工工藝、施工流程、技術措施及施工難點等問題,旨在從實踐中完善施工工藝,提升施工工藝,將泡沫混凝土的性能優勢更好的發揮。

參考文獻:

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[5]中華人民共和國建材行業標準.JC/T2125-2012 屋面保溫隔熱用泡沫混凝土.中華人民共和國工業和信息化部,2012-12-28發佈.

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