住宅小區屋面節能材料施工

2014-06-30 13:27:27廖廣慶

中華民居·學術版 2014年7期

廖廣慶

摘要：某花園二期工程屋面采用EPS輕質混凝土找坡實例，解決常用屋面找坡材料存在透水、吸水、存水問題，并對EPS輕質混凝土配合比、施工工藝進行總結，以供在同類施工中進行參考。

關鍵詞：聚苯乙烯輕質混凝土找坡；配合比；優化處理；總結

1 工程概況

某花園工期二期，該工程1～8棟塔樓、中學、幼兒園屋面以及地下室頂板找坡均采用輕質混凝土，找坡面積達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，設計要求輕質混凝土容重<1800kg/m3。

2 EPS輕質混凝土找坡材料方案的選擇

2.1 材料選擇的目的

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

（2）在混合料滿足各項性能要求的前提下，尋找性價比最佳組配方式，滿足設計和成本要求；

（3）解決找坡層存在蓄水、存水的問題。

2.2 材料方案的確定

經過對已監督完工項目的調查，對常用建筑找坡材料進行優缺點比較，得出以下結論。

陶粒混凝土和水泥陶粒混凝土：

存在強度低、吸水率高，吸水后自重提高，增加結構板的荷載，使其產生開裂的可能性增加；另須做排氣管，構造復雜，不便于施工；與基層粘結易發生空鼓、下沉等缺陷。

水泥聚苯顆粒：

重量輕、易吸水、強度低，施工中存在水泥與顆粒分離現象嚴重。

聚苯乙烯混凝土（EPS混凝土）：輕質高強，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產生干縮裂縫，自密實，容重為800～1800kg/m3，可通過攪拌站統一供應。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，造成EPS混凝土在成型過程中易于離析和工作性差，EPS顆粒與水泥漿粘結性能差，將導致EPS混凝土的強度偏低。

從技術可行性、經濟性、預計效果等三個方面綜合分析和評價，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度滿足要求，EPS輕質混凝土在使用上需要解決兩個問題：聚苯乙烯與水泥漿的粘結和混凝土本身的強度，混凝土重量可以用聚苯乙烯摻量通過試驗確定。

3.1 混凝土材料成份組成

通過大量的試驗數據，并結合設計和成本要求，原材料和配合比如下（試驗過程結果略）：

水泥：普通硅酸鹽水泥P.O.42.5R，其28d抗壓強度為52.9MPa；

骨料：粗骨料采用碎石，粒徑5～25mm；細骨料為河砂，細度模數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 試驗過程發現的問題及解決方法

EPS輕質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劑）和礦物材料（增強混凝土的強度）。經過多次試驗結果分析對比，確定采用氯丁酚醛膠和礦粉。在試驗過程中，得出適合本工程最優的配合比，且發現EPS輕質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配，使用混泥土有更好的和易性，現場免震搗。

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

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

（4）混凝土強度與氯丁酚醛膠摻量有著明顯的關系；在一定摻量范圍內，其抗壓強度、抗滲強度、抗折強度均隨著氯丁酚醛膠摻量的增加而增大，而當摻量達到一定值后，則呈現相反的變化趨勢。適合本工程的最優摻量為10%。

（5）在攪拌過程中投料的順序對攪拌質量也有影響：首先將EPS顆粒、氯丁酚醛膠、30%的拌和水進行預濕攪拌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行攪拌，直到攪拌均勻。

（6）在干濕養護過程中，初期（前7d水養護）的濕養護有利于水泥基體強度的發展，而后期的干養護過程中，由于水份不斷蒸發，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強度和發揮了氯丁酚醛膠本身的抗拉強度。

（7）礦粉和硅粉均能提高EPS混凝土強度，但硅粉比較明顯強度可達C25，根據本工程的實際情況，對強度要求達到C10即可，經濟性比較選擇礦粉作為摻合料。

4 EPS輕質混凝土現場應用及優化處理

4.1 輕質混凝土攪拌和澆搗

加摻合料時應把聚苯乙烯顆粒、氯丁酚醛膠按比例加入，為了使聚苯乙烯、膠水、水泥漿充分攪拌在一起，混凝土攪拌時間比普通混凝土增加15～20s。由于EPS輕質混凝土中摻加了膠水，且攪拌、運輸到澆筑時間較長，因此混凝土緩凝時間需調整為20h，以確保攪拌站和現場有足夠的操作時間。

在澆注較大面積時，最好在攪拌站發車后19～20h之間澆注，混泥土找平應采用平板機械振搗且在終凝前完成。如設計在找坡層上做防水層，應在終凝前完成收壓，光面壓出的水泥漿面層，平整度、觀感都會很好，可直接作為防水基層；如果沒有撐握好時間，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。現場實際操作中，應對對施工管理人員和工人進行詳細技術交底。

如果單次澆筑混凝土超過100m3，且厚度超過200mm，澆灌后會存在泌水現象，現場應設置底部泌水排放位置，如果大量的泌水無法排走，是因為膠水和水泥尚未發生反應，積水部分使聚苯乙烯與水泥漿完全分離，表面有明水，局部出現聚苯乙烯上浮，混凝土表面需要修復，但底部不會有影響。

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

4.2 養護及抗滲性能

通過配合比試驗，輕質混凝土得到優化，和易性較好，澆筑過程不需要振搗，趕平收平即可。養護可參照普通混凝土澆水養護，可采用塑料薄膜或麻袋澆水覆蓋養護，效果會更好。

試驗結果表明，EPS輕質混凝土的抗滲等級可達到P6以上，在澆筑和養護要進行加強，膠水凝固點較水泥低，膠水粘結力分解了水泥收縮力，使輕質混凝土具有良好整體性，這層找坡層起到結構板防水作用，且在大面積（厚度600～50mm，面積3000m2以上）施工中也未出現開裂現象。

在輕質混凝土的表面聚苯乙烯上部沒有足夠的水泥漿，吸水率會高一點，表面吸水達到飽和后不會繼續往下滲。經現場檢查，混凝土上部畜水一天，底部未發現滲透現象。

4.3 現場細部處理

EPS輕質混凝土做為找坡材料不僅起到找坡作用，而且有阻水作用，不會象陶粒混凝土自身吸水，但施工過程需注意細部節點的處理，以確保施工質量。

（1）輕質混凝土與防水層根部應預留伸縮縫，混凝土達到強度后用瀝青油膏嵌縫，避免防水層底部殘留雨水滲入輕質混凝土。

（2）找坡到地漏口時，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輕質混凝土直接作為防水保護層，以減少屋面總厚度，輕質混凝土的抗壓強度等級可達到C10以上，屋面可直接行駛重車。

②輕質混凝土的坍落度不宜太大，一般在80～100mm，以減少泌水，在澆筑時周圍應設置排水措施，避免出現泌水沖洗聚苯乙烯。