樓地面保溫自流平系統的研發和應用

邵千江 林逸倫

中天美好集團有限公司 浙江 杭州 310016

1 概述

1.1 傳統樓地面的工序和做法

傳統樓地面一般在墻面和頂面粉刷完成（除涂料面層）、門窗框安裝完成、水電預留預埋完成，即土建和安裝工作基本完成后，才開始籌備樓地面的施工。這時交叉作業已比較少，有利于地坪的施工、養護及成品保護。

先將樓板結構面徹底清理和沖洗干凈，再按建筑完成面標高要求做標餅，泡水3 d后放掉積水，然后用1∶1水泥砂漿或純水泥漿套漿，最后用厚30 mm的C20細石混凝土隨搗隨抹完成地坪面的施工。終凝后還需覆蓋尼龍薄膜并澆水養護14 d以上。

1.2 傳統樓地面的弊端

1）在傳統樓地面施工過程中，如果基層清理不徹底、套漿掃漿不到位、澆水養護不充分，都將有可能引起大面積的空鼓和裂縫。

2）樓地面抹面時表面太稀或撒了干粉砂漿，后期地坪面容易出現起砂、起皮等難以處理的缺陷。

3）平整度較難控制，成形后的地坪面往往在房間中部會低一些，而在房間四周會高一些。

4）傳統樓地面不節能也不保溫，不能滿足行業標準JGJ 134—2010《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》的要求。

1.3 普通保溫地坪的常用做法

從JGJ 134—2010《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》頒布，并對居住建筑樓地面節能指標做出了明確的規定開始，夏熱冬冷地區大量實施的普通保溫地坪常用做法如下：

1）南方夏熱冬冷地區。第1種做法：結構面清理、沖洗、界面處理→厚30 mm無機保溫砂漿→厚5 mm抗裂砂漿，內配耐堿網格布→厚40 mm的C20細石混凝土隨搗隨抹，內配鋼筋網。第2種做法：結構面清理、沖洗、界面處理→厚10～20 mm的擠塑板保溫層→厚40 mm的C20細石混凝土隨搗隨抹，內配鋼筋網。

2）北方嚴寒地區。第1種做法：結構面清理、沖洗、界面處理→厚20 mm的1∶2水泥砂漿找平層→厚20 mm擠塑板保溫層→地熱反射膜一層→厚50 mm的C20細石混凝土，內配鋼筋網，并綁定地熱管。第2種做法：結構面清理、沖洗、界面處理→厚20 mm的1∶2水泥砂漿找平層→厚30 mm擠塑板保溫層→地熱反射膜一層→厚60 mm的C20細石混凝土，內配鋼筋網，并綁定地熱管。

1.4 普通保溫地坪的弊端

無機輕集料保溫砂漿地坪因其黏結強度不高、抗壓強度不足、吸水率較高等特點，造成了大量的空鼓、裂縫和損毀。即使上部再做一層鋼筋混凝土保護層，因下臥層是松軟的，在表面受到重壓或沖擊時，細石混凝土保護層也很容易開裂，進而被投訴或返工。

如果使用擠塑保溫板替代普通的保溫砂漿，因下臥層是松軟的，也會不可避免地造成保護層開裂。而在后續家庭裝修時，在地坪上難免會進行線管開槽，這進一步導致保溫系統被破壞。所以較多家庭裝修時，就將整個保溫地坪拆除，造成很大的浪費。特別是當下層住戶先裝修好，上層住戶再裝修時，因直接在結構樓板上進行濕作業，故容易漏水到下層住戶，造成鄰里糾紛。

普通的保溫地坪不僅存在諸多弊端，還占用了非常寶貴的層高空間，最薄的也需50 mm厚，最厚的達110 mm。因此亟需對上述普通樓地面保溫系統的材料性能及施工工藝等進行較為徹底的改良和提升。

鑒于以上原因，我們與干粉砂漿生產企業成立了聯合研發中心，擬開發新型樓地面保溫找平自流平系統[1-5]，用以取代弊端很多的普通保溫地坪。

2 新型樓地面保溫找平自流平系統的研發目標

1）原保溫樓地面在樓板結構面清理干凈后、地坪施工前，往往需要泡水3 d以上，然后再進行界面套漿掃漿，費時費力、工效很低。新型樓地面保溫系統的施工能否不泡水、不套漿，直接用噴涂界面劑或滾涂界面劑的方式進行界面處理？

2）能否用一層厚度35 mm左右的自流平保溫砂漿，取代普通保溫地坪中的保溫砂漿或擠塑保溫板？且這個自流平保溫砂漿黏結性能強、保水性能較好、流動度很大，澆筑后無需澆水養護，快速固化后抗壓強度能達到5 MPa以上，不僅能滿足節能驗算等要求，還能在輔助攤平的工況下自動流平，平整度≤5 mm。

3）能否用一層厚度10 mm左右的自流平抗裂砂漿保護層，取代普通保溫地坪中厚度40 mm左右的細石混凝土保護層？且這個自流平抗裂砂漿保護層也無需養護，快速固化后抗壓強度能達到C25以上，平整度≤3 mm。

4）自流平保溫砂漿層和自流平抗裂砂漿保護層，應能適應自然氣候的溫差和干濕循環引起的脹縮變化，系統內各構造層之間具有變形協調能力。各自施工成形后無需澆水養護，即可達到理論的抗壓強度、抗折強度，表面光潔，不開裂、不空鼓、不起砂。樓地面保溫系統應能抵御裝修和使用時正常的撞擊而不發生破壞。

5）自流平保溫砂漿層和自流平抗裂砂漿保護層的總厚度要求控制在40 mm左右，新型樓地面保溫找平自流平系統的綜合單價要求控制在90元/m2左右，即成本上與原保溫地坪基本持平或略高。

3 新型樓地面保溫找平自流平系統的研發

3.1 廠區試樣

經過試驗室數十次試配和檢測，在材料的力學性能、保溫性能滿足設計要求和節能檢測要求的前提下，我們做了第一塊約5 m2的廠區試樣。在結構樓面清理干凈后，沒有泡水濕潤，直接用滾筒涂刷界面劑。同時在容器里用小型電動攪拌器拌制漿料，并澆筑自流平保溫砂漿層，厚度35 mm（圖1）。

圖1 自流平保溫砂漿層廠區試樣（一）

間隔數天后，經檢查沒發現保溫層有裂縫和空鼓等不良現象，隨后在中間層不澆水濕潤的情況下，澆筑了自流平抗裂砂漿保護層，厚度約10 mm（圖2）。

圖2 自流平抗裂砂漿保護層廠區試樣（一）

第2塊廠區試樣約25 m2。按常規方法將基層清理干凈、泡水濕潤3 d并套漿后，澆筑了厚35 mm的自流平保溫砂漿層（圖3）。

圖3 自流平保溫砂漿層廠區試樣（二）

間隔數天后，澆筑了厚10 mm的自流平抗裂砂漿保護層（圖4）。

圖4 自流平抗裂砂漿保護層廠區試樣（二）

兩組廠區試樣均按規定做了試塊，自流平保溫砂漿28 d的抗壓強度均超5 MPa，28 d拉伸黏結強度均超0.3 MPa；自流平抗裂砂漿28 d的抗壓強度均超25 MPa，28 d抗折強度均超6 MPa。

兩組試樣在28 d后經檢查無空鼓、無裂縫、無起砂，表面平整度均＜3 mm，達到了精平的要求。在表面光潔度方面，涂刷基層界面劑的試樣比澆水套漿的試樣更好。

3.2 工地大樣

選擇約100 m2的樣板房2套，其中一套采用傳統的套漿工藝進行界面處理，再進行厚35 mm的自流平保溫砂漿施工。間隔數天后，進行厚10 mm的自流平抗裂砂漿施工。另一套采用涂刷界面劑的形式進行界面處理，然后進行自流平保溫砂漿施工和自流平抗裂砂漿施工（圖5、圖6）。

圖5 自流平保溫砂漿層工地大樣（一）

圖6 自流平抗裂砂漿保護層工地大樣（一）

自然養護1個月后檢查發現，2套樣板房的保溫地坪無起砂，平整度均＜3 mm。采用套漿進行界面處理的樣板房，邊角處有2處空鼓，餐客廳中部有1處裂縫，但開裂處不空鼓。而采用界面劑進行基層處理的樣板房，沒有發現空鼓和裂縫。表面光潔度均比廠區樣板略差。

切開空鼓處進行原因分析：一處為基層套漿處理時，邊角處局部掃漿沒掃到位，另一處為多余積漿沒掃除。

裂縫原因分析：餐客廳面積較大，自流平抗裂砂漿層沒有切縫，無法抵御熱脹冷縮變形。

表面光潔度不如廠區樣板的原因分析：廠區試樣是采用塑料容器并用小型攪拌器攪拌完成后，直接傾倒在地坪上進行施工的，不存在流動度損失；工地大樣實際用量不大，但采用了大型攪拌機攪拌，并用大型泵送設備進行泵送，設備選型不匹配，在拌制、泵送、中途停頓過程中，流動度損失較大，對自流平保溫砂漿造成直接影響。

再選另一套140 m2樣板房，采用帶自動計量功能的小型可移動攪拌設備，在工作面上進行自流平保溫砂漿及自流平抗裂砂漿施工（圖7、圖8），成形后的表面光潔度等均達到了廠區試樣的水平。

圖7 自流平保溫砂漿層工地大樣（二）

圖8 自流平抗裂砂漿保護層工地大樣（二）

通過上述3套樣板房的施工，可以明確以下幾點：

1）基層界面處理，如采用泡水和套漿工藝，費時費力，掃漿時稍有不到位或積漿沒清除，就可能造成空鼓和裂縫。如采用專用界面劑處理，則省時省力，效率高，保水性好，對自流平保溫砂漿的流動度損失小。

2）對于自流平保溫砂漿和自流平抗裂砂漿，雖說后續面積很大，但方量不大，不應采用大中型設備進行攪拌和泵送，應盡量減少攪拌、運送和中途停頓對流動度的影響。

3）選用小型可移動并帶自動計量功能的攪拌設備，在室內操作面上攪拌和傾倒漿料，可以最有效地控制水灰比，同時最大程度地減少泵送或其他方式運送漿料時對流動度的損失。

4）自流平抗裂砂漿保護層施工前，也應對自流平保溫砂漿層進行除塵，可使自流平抗裂砂漿保護層流動性更好、更光潔、更平整。

5）自流平抗裂砂漿保護層施工后數天，面積較大的餐客廳等需進行切縫，以釋放溫度應力，防止空鼓。

3.3 項目應用

本樓地面保溫自流平系統已通過浙江省建科院的保溫性能檢測，及浙江省建設科技推廣中心組織的專家評審，并出具省級推廣證明，可在浙江省范圍內率先推廣應用。配套的《樓地面保溫自流平應用技術規程》及《樓地面保溫自流平施工作業指導書》均已備案。

對原設計采用普通樓地面保溫的項目，可通過設計變更及能評公司重新復核驗算的方式進行調整。一般采用厚35 mm的新型無機輕集料保溫自流平砂漿和厚10 mm的自流平抗裂砂漿系統，均能滿足浙江省工程建設標準DB 33/1015—2015《居住建筑節能設計標準》對分戶樓板的節能要求，可取代目前市場上大部分的保溫樓地面做法。

新項目可直接利用新型的保溫自流平系統進行樓地面節能設計（圖9、圖10）。

圖9 自流平保溫砂漿項目應用

圖10 自流平抗裂砂漿項目應用

采用新型樓地面保溫自流平系統，除了能滿足節能要求外，基本達到了不空、不裂、不起砂的研發目的，平整度和觀感質量非常好，施工簡便，機械化程度高，每臺小型機械一天能施工1 500 m2左右，且可自然養護，能節約大量的人工成本。施工時可選擇在土建和安裝工作基本結束后進行，有利于成品保護。

4 新型樓地面保溫找平自流平系統的組成

新型樓地面保溫找平自流平系統，由界面層、自流平保溫砂漿層、自流平抗裂砂漿保護層組成。

1）界面層是用于改善基層與保溫自流平層黏結性能的乳液。混凝土基層界面處理劑為液體水劑，用于封閉基層孔隙，降低吸水率，改善砂漿表面狀況，減少孔洞，增加與基層的黏結力，提高砂漿的流動性能和施工工效，可噴可涂。

2）樓地面保溫自流平層是以憎水型膨脹珍珠巖、玻化微珠、陶砂等無機輕集料為保溫材料，以水泥、磷建筑石膏等無機膠凝材料為主要膠結料，并摻加細砂骨料及其他功能性添加劑而制成的建筑保溫自流平干混砂漿。其保溫性能好、黏結強度高，具有很強的自動流平性能，不開裂、不空鼓、快速干固硬化。

3）自流平抗裂砂漿保護層由水泥等無機膠凝材料、礦物摻合料及骨料等配制而成，具有良好的流動性能，收縮率低，成形后抗壓強度高、耐磨性好，施工簡便。

如果是北方需做地暖的地區，可將厚35 mm的自流平保溫砂漿層和厚10 mm的自流平抗裂砂漿層，取代厚20 mm的水泥砂漿找平層和厚20～30 mm的擠塑板，然后在自流平抗裂砂漿層上直接綁扎鋼筋網，并固定地熱管，最后再澆筑細石混凝土地坪即可。

5 新型樓地面保溫找平自流平系統施工

5.1 主要施工工藝

樓地面基層應堅硬、平整、干燥、無裂縫、無油脂。徹底清掃地坪后用洗塵機進行施工前清潔。優先選用噴涂方式進行界面劑施工，確保無漏噴，隨后即可進行自流平保溫砂漿的施工。用小型可移動并帶自動計量功能的攪拌設備，在室內操作面上按水灰比要求攪拌保溫砂漿漿料，并將攪拌好的漿料直接倒在樓地面上，按標餅高度要求用釘耙輔助趕平，即可完成保溫自流平層的施工。

保溫自流平層施工完成3 d后，對表面進行除塵，就可進行自流平抗裂砂漿層的施工。施工時按完成面標高用齒刮板將漿料輔助攤平，靜置20 min左右再用消泡滾筒滾壓，以消減氣泡，避免麻面。面層施工完畢后即封閉現場，做好成品保護，3 d后可行走，兩周后可行車。

5.2 主要施工工序

結構樓板面清理和除塵→按基準線做標餅→噴涂界面劑→澆筑自流平保溫砂漿層→自然養護3 d以上→除塵→澆筑自流平抗裂砂漿層→切縫→成品保護

6 結語

新型樓地面保溫自流平系統，不僅能滿足節能驗算要求，也完全可實現不空、不裂、不起砂等質量標準，且平整度、光潔度非常好，抗壓強度能達到25 MPa以上，施工簡便，機械化程度高，施工前不用沖洗地面、施工后也不需澆水養護，能大幅縮短施工周期并節約大量的人工成本。同時避免了普通保溫地坪施工后遺留的一系列隱患，也能節約寶貴的層高空間。該保溫自流平系統所用原材料，涉及較多種類的固廢物利用，是一種創新、綠色環保型節能材料，具有巨大的市場應用前景和良好的社會效益。