泡沫混凝土在屋面施工中的應(yīng)用分析

鄧 義

（貴州省冶金建設(shè)公司，貴州 遵義 563000）

在建筑屋面結(jié)構(gòu)中，陶粒混凝土、煤渣混凝土和泡沫混凝土均為輕骨料混凝土材料，其中，泡沫混凝土是建筑市場中政府極力推廣的屋面施工材料，能夠有效提升建筑屋面施工經(jīng)濟效益和社會效益。因此，對泡沫混凝土在建筑工程屋面施工中的應(yīng)用方式進行深入研究迫在眉睫。

1 泡沫混凝土的優(yōu)良性能

1.1 隔熱保溫

20℃空氣的導熱系數(shù)僅為0.027W/（m·K），而普通混凝土的導熱系數(shù)為1.28W/（m·K），是空氣的47 倍。泡沫混凝土中含有的大量氣泡，較大程度上減小了其導熱系數(shù)。泡沫混凝土的密度越小，里邊的氣泡就越多，導熱系數(shù)也就越小。

我國規(guī)范規(guī)定，干密度為1000 kg/m3的泡沫混凝土，其導熱系數(shù)不能大于0.27W/（m·K），接近于導熱系數(shù)不低于0.23W/（m·K） 的絕熱材料；干密度為300kg/m3的泡沫混凝土，其導熱系數(shù)不能大于0.08W/（m·K），完全滿足保溫材料導熱系數(shù)小于0.14W/（m·K） 的要求。現(xiàn)實中常用的泡沫混凝土的密度一般為300～1200 kg/m3，其導熱系數(shù)在0.08～0.3W/（m·K） 之間，僅為普通混凝土的四分之一，乃至更小，因此，泡沫混凝土被廣泛地用作保溫材料。

1.2 輕質(zhì)

由于孔洞的存在，泡沫混凝土的自重較小。市場上常用的泡沫混凝土密度一般為300～1200kg/m，小于常用的建筑材料。使用泡沫混凝土的建筑結(jié)構(gòu)，由于自重的減小，不僅可以降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力要求，而且能賦予建筑良好的抗震性能，降低建筑造價。所以，泡沫混凝土常被當作良好的填充材料用于建筑等領(lǐng)域。

1.3 適合現(xiàn)場澆筑

泡沫混凝土保留了普通混凝土適合現(xiàn)場澆筑的特性。對于一些形式較為復(fù)雜或開洞較多的保溫墻面、屋面，如采用傳統(tǒng)的保溫材料必然會出現(xiàn)大量裁減的情況，既浪費材料，又浪費人工。如果采用泡沫混凝土進行現(xiàn)場澆筑，不僅可以節(jié)省材料，還可以節(jié)省人工，最終節(jié)省工期，降低造價。

2 工程概況

某項目屋面建筑面積為7800 m2，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(shè)計采用陶粒混凝土找坡，坡度為2%，然后鋪設(shè)泡沫玻璃保溫板，但是由于屋面上設(shè)備基礎(chǔ)較多，出屋面各種通風管道和設(shè)備交錯布置，還有各種廣告牌基礎(chǔ)，假如采用原設(shè)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(yīng)較長。綜合考慮施工技術(shù)、成本等因素，確定選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）。設(shè)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(zhì)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，該建筑工程泡沫混凝土屋面體系結(jié)構(gòu)形式如圖1 所示。

圖1 泡沫混凝土屋面體系構(gòu)造

3 屋面泡沫混凝土施工技術(shù)

3.1 原材料與設(shè)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，水泥的各項性能指標應(yīng)滿足規(guī)范GB175－2007 的標準；短纖維采用聚丙烯短纖維，生產(chǎn)廠家為廊坊帥騰化工有限公司，短纖維的各項性能指標應(yīng)滿足規(guī)范GB/T21102－2007 標準；發(fā)泡劑采用高分子復(fù)合發(fā)泡劑，生產(chǎn)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(yīng)滿足規(guī)范JC/T2199－2013 標準；粉煤灰采用Ⅱ級粉煤灰，粉煤灰的各項性能指標應(yīng)滿足規(guī)范GB1596－2005 標準；纖維素醚采用羥丙基甲基纖維素醚，纖維素醚各項性能指標應(yīng)滿足規(guī)范JC/T2190－2013標準；緩凝劑的型號為Sikaretardol－25 型，緩凝劑各項性能指標應(yīng)滿足規(guī)范GB8076－2008 標準。

（2） 設(shè)備的選擇。主要設(shè)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。

3.2 泡沫混凝土配合比設(shè)計

普通的泡沫混凝土配合比設(shè)計為水泥：發(fā)泡劑：粉煤灰=210：1：90，水膠比為0.45，考慮到本工程的施工特點，加入短纖維、纖維素醚和緩凝劑，能夠有效改善泡沫混凝土的性能，優(yōu)化后的配合比設(shè)計為水泥∶發(fā)泡劑∶粉煤灰∶短纖維∶纖維素醚∶緩凝劑為210∶1∶90∶3∶2.4∶4.2，水膠比為0.40。

3.3 施工準備

泡沫混凝土施工前應(yīng)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。根據(jù)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(shè)置沖筋點，設(shè)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(gòu)造物以及女兒墻和屋面交界處設(shè)置分隔條。

3.4 泡沫混凝土拌制

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3～6 min，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(shè)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2～3 min，攪拌過程中應(yīng)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1～3 min，攪拌成稠狀的水泥漿漿液。

3.5 泡沫混凝土澆筑

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。混凝土澆筑采用分層法施工，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(shè)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(shè)計要求時應(yīng)立即進行收光，以免出現(xiàn)麻面現(xiàn)象。

3.6 泡沫混凝土養(yǎng)護

泡沫混凝土終凝后應(yīng)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(yīng)做好成品保護，不得在混凝土表面堆積物品和人員行走。

3.7 分隔縫設(shè)置

待泡沫混凝土終凝后，根據(jù)屋面設(shè)備基礎(chǔ)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3 m×3 m 之內(nèi)，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(yīng)保證分隔縫填充飽滿。

4 屋面泡沫混凝土施工效果檢驗

發(fā)泡混凝土在該建筑工程屋面保溫層施工中的應(yīng)用，體現(xiàn)了應(yīng)用面積大的優(yōu)點，保溫效果顯著。發(fā)泡混凝土具有施工方便，能有效地降低工程造價，縮短工期、節(jié)能環(huán)保、耐久性好，能提高屋面質(zhì)量，并且具有一定的強度，能承受上部的一些施工荷載。該保溫工藝保溫整體性好，與基層和面層結(jié)合牢固緊密，可以有效防止因熱脹冷縮引起屋面結(jié)構(gòu)層的變形開裂而出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，有效地防止防水材料的老化變質(zhì)，延長防水層的使用壽命并加強防水效果。另外，發(fā)泡混凝土保溫隔熱性能高，克服了傳統(tǒng)保溫層的問題與不足，有利于屋面工程的質(zhì)量控制，具有良好的社會和經(jīng)濟效益，被廣泛應(yīng)用于高層建筑保溫層方面，具有廣闊的應(yīng)用前景。

5 結(jié)語

綜上所述，本文主要結(jié)合實例，對泡沫混凝土施工技術(shù)在建筑工程屋面施工中的應(yīng)用方式進行了詳細探究，泡沫混凝土作為一種由混凝土和氣孔組成的輕質(zhì)多孔材料，具有隔熱保溫、輕質(zhì)、適合現(xiàn)場澆筑等優(yōu)良性能，是屋面找坡保溫的理想材料。在泡沫混凝土的實際應(yīng)用中，應(yīng)結(jié)合實際情況優(yōu)化配合比設(shè)計，并優(yōu)化分倉澆筑工藝，加強混凝土養(yǎng)護，這樣才能夠有效提升工程項目建設(shè)質(zhì)量。