現澆泡沫混凝土填充層找坡層的應用技術

王文杰

(山西威龍建設工程有限公司，山西 太原 030021)

泡沫混凝土是以水泥為主要膠凝材料，并在骨料、外加劑和水等組分共同制成的料漿中引入氣泡，經混合攪拌澆筑成型，養護而成具有閉孔結構輕質多孔混凝土，也稱之為發泡混凝土。按成型方式分為施工現場澆筑和工廠預制。

泡沫混凝土具有輕質、保溫、隔熱、隔音、防火等優點，已經歷了一個多世紀的發展，國內近20 a 應用較多，用于保溫隔熱工程、回填工程、輕質制品生產。目前廣泛用于建筑物屋面找坡層、樓地面填充層、保溫層。泡沫混凝土應用技術國內從2004 年到2014 年形成了許多地方標準和兩個建筑行業標準，行業標準為JG/T 266—2011泡沫混凝土[1]和JGJ/T 341—2014 泡沫混凝土應用技術規程[2]，從標準的實行能看出泡沫混凝土的應用發展。

1 工程概況

1．1 項目概況

山西省大同市某縣新建醫院項目，總建筑面積25 730 m2，其中住院樓15 515．11 m2，框架結構。地下1 層，地上10 層;門診樓10 214．89 m2，地下1 層，地上4 層。

1．2 泡沫混凝土應用部位及設計參數

1) 作為同層排水房間的降板區填充層，在門診樓2 層局部診室樓面(下面是藥房) ，檢驗室樓面(下面是介入手術室) ，住院樓3 層手術部樓面(下面是病房) ，4 層手術部樓面(下面是手術部) ，5 層病房區樓面(下面手術部) ;住院樓兩個部位的做法如圖1 所示，泡沫混凝土填充層的厚度從180 mm 到350 mm。2) 作為屋面找坡層，最薄處120 mm，最厚處380 mm，設計為A04FC0．3 泡沫混凝土。填充層總計970 m3，屋面找坡層總計850 m3。于2021 年10 月份完成。

圖1 泡沫混凝土填充層的設計

2 現澆泡沫混凝土的施工技術

2．1 參數和配合比

本工程應用部位為填充層和找坡層，都為現澆。設計干密度等級為400 kg/m3，強度等級為0．3 MPa。施工方案確定主要原材料: 水泥、發泡劑、水，未采用摻合料;水泥采用冀東PF32．5 水泥，發泡劑采用威海潤景建材有限公司生產HC-F 發泡劑，配合比如表1 所示[3]。

表1 A04 泡沫混凝土配合比

水泥用量按泡沫混凝土干密度確定，水灰比(質量比) 是按0．5 ～0．6 選用，用水量按水泥用量、水灰比確定，發泡劑用量根據廠家提供數據確定，所用發泡劑是一種化學發泡劑，不同廠家發泡劑用量不同。施工用配合比由施工單位按發泡劑廠家資料中相同干密度的配合比，結合JGJ/T 341—2014 泡沫混凝土應用技術規程中4．2 條配合比設計確定。咨詢當地試驗室，不提供泡沫混凝土配合比服務。

2．2 施工準備

2．2．1作業條件

基層需要做防水層時，已完工并辦隱蔽驗收;填充層中的管道安裝完畢并辦隱蔽驗收;項目部編制施工方案;選用專業隊伍施工;環境溫度宜為5 ℃～35 ℃，在雨天、雪天和五級以上大風嚴禁施工。

2．2．2施工機械

主要用到螺旋桿上料機、攪拌機、造泡機、輸送泵，造泡機和輸送泵為一體稱為主機，本工程采用安徽泰恒機械TH-40B 型發泡機，性能可靠，生產能力36 m3/h，水平輸送距離700 m，垂直輸運高度160 m，總裝機功率32 kW; 在樓周圍就近澆筑點整理一塊平地，放置機械，臨時用電接到位，如圖2 所示。

圖2 主機和攪拌機

2．2．3材料與工具

就協商內容而言，它是人民內部各方面就社會公眾共同關心的、利益相關的議題進行廣泛而自由的討論、商量，從而實現民主管理、民主的決策。在現實層面，社會公眾能夠就改革發展穩定重大問題和涉及群眾切身利益的實際問題進行自由、深入的討論，從而達成廣泛的共識，形成科學、民主決策，實現人民當家作主。協商民主將統一戰線作為黨聯系群眾的紐帶、作為執政黨進行利益表達、利益協調、利益整合的有效機制，并上升到民主政治制度的層次。這不僅有利于擴大公民有序政治參與，而且體現“有事好商量，眾人的事情由眾人商量，找到全社會意愿和要求的最大公約數，是人民民主的真諦”［3］，使國家治理和社會治理具有深厚的基礎。

水泥、發泡劑堆放在攪拌機附近，臨時用水接到位;水泥做進場檢驗、復試檢驗。紅外線抄平儀、試模、磅稱、稱重容器等儀器和大水筒，鐵鍬、條帚、木拖板、刮杠、水管等工具齊備。

2．3 施工工藝

2．3．1工藝流程

水和水泥攪拌成水泥漿料，水和發泡劑拌合成發泡液，水泥漿料、發泡液、壓縮空氣混合后，通過高壓泵輸送到樓層，澆筑成型，如圖3 所示。

圖3 泵送泡沫混凝土工藝流程圖

2．3．2操作要點

1) 基層處理:對基層進行全面清理，剔除浮灰，清理垃圾，最后用條帚掃干凈。基層未裝套管的管道洞口、預留洞口作臨時封堵。

2) 彈控制線: 樓地面填充層周圍墻上彈出50 cm 控制線進行標高控制，屋面找坡層按坡度方向彈出控制線。

3) 配制料漿:攪拌機罐內先放部分水，將水泥投放到料斗內，由螺旋桿上料機輸送到攪拌機內攪拌，投放水泥量、用水量按水灰比要求進行。

4) 加泡及泵送:攪拌好的漿料由主機吸進后進行加泡及泵送，其關鍵在于控制加泡量，調整變頻器控制發泡劑流量及壓縮空氣進氣量，通過試打稱濕密度來確定加泡量，混合后的漿料由高壓軟管輸送到施工部位直接下料，如圖4 所示，保持以恒定速度向樓層泵料。

圖4 現場填充層澆筑

5) 澆筑成型:出料口距澆筑面的垂直距離不宜超過1 m，澆筑中禁止振搗; 厚度大于20 cm 時，應分層施工，底層大致整平，面層厚度控制在10 cm 左右，面層泡沫混凝土要適當降低加泡量，提高其表面強度;達到標高后用鋁合金刮尺刮平;時間一般不超過30 min，最好一次性刮平，保證混凝土表面平整，找坡層坡度準確。

6) 養護:泡沫混凝土澆筑結束后注意保護，周圍作攔擋措施;初期嚴禁上人、堆材料，一般3 d 后可以上人。在澆筑完后看表面濕潤程度進行灑水養護，最高氣溫超過30 ℃時，12 h 后可養護，當氣溫比較低時，可以再延長開始的養護時間，養護過早可能引起水泡表面;養護期不低于7 d。泡沫混凝土強度滿足上人條件后，盡快進行下道工序施工，以確保泡沫混凝土成品質量;在下道工序施工前，注意保護面層。屋面成品如圖5 所示[4-5]。

圖5 成型的屋面找坡層

2．4 質量控制及驗收

2．4．1干密度

按配合比施工，水泥上料盡量勻稱，掌握好水灰比，漿料攪拌要均勻; 開機前要試泡，觀察泡的張力情況，及時調整發泡劑摻量;漿料及發泡劑流量調節變頻器控制，試打時泡沫混凝土測定其濕密度，濕密度按干密度的1．05 倍～1．15 倍控制，調整變頻器，以達到要求為止。

2．4．2澆筑厚度、平整度

泡沫混凝土厚度達到設計要求，找坡層坡度準確，用周圍墻上彈出控制線進行標高控制。

2．4．3留樣檢測

根據JGJ/T 341—2014 泡沫混凝土應用技術規程，同一配合比連續澆筑每400 m3留一組試塊，不足400 m3至少留一組，且每個構造單元至少兩組。試塊一組3 塊(規格:100 mm×100 mm×100 mm) ，標準養護28 d 送檢，檢測干密度、抗壓強度。

2．4．4質量驗收

根據用途、部位不同驗收標準不同，具體見表2。

表2 泡沫混凝土質量驗收標準

2．5 主要出現質量問題

根據試塊的干容重檢測，普遍偏大，有的超過了允許范圍，作為找坡層、填充層，干容重偏大引起結構超載，水泥用量增加，成本增加。分析原因: 泡沫量不足，機械操作不當;僅有開機時濕容重檢查不夠。采用處理方法:過程中增加濕容重檢查次數，及時調整發泡量。

2．6 安全注意事項及綠色施工

2．6．1機械操作

造泡機、主機在使用前，進行全面檢查和試運轉，使用時應隨時注意壓力表數值，嚴禁超壓使用，施工機械由專業人員操作。

2．6．2安全防護

洞口邊、樓層邊，女兒墻高度小于1．2 m 時，均應設有防護欄桿。攪拌場地平整安全，避免上部有高空作業。

2．6．3綠色施工

作業時避開五級以上大風，防止水泥揚塵污染;基層清理下的垃圾、水泥包裝袋，以及報廢的掃帚、鋼絲刷等及時清運到指定地點;清理機械的污水應經過沉淀排放;澆筑處對周圍墻體、管道有噴濺現象，在墻體、管道處放低管口，并提前保護管道。

3 關鍵應用技術

3．1 設計方面

設計選擇用泡沫混凝土作填充層、找坡層時應該給密度或容重、強度參數。

3．2 配合比

配合比現狀是施工單位按發泡劑廠家資料中相同干密度的配合比，結合JGJ/T 341—2014 泡沫混凝土應用技術規程中4．2 條配合比設計確定較多。從現場和試驗室咨詢，現場質量檢查不重視配合比來源，試驗室一般不提供這個服務。建議以后由試驗室確定配合比。

3．3 密度和強度控制

泡沫混凝土主要技術指標就是干密度和強度，施工中稱濕密度來推算干密度，一般濕密度按干密度的1．05 倍～1． 15 倍 控制，精準控制干密度 比 較 困 難。JGJ/T 341—2014 泡沫混凝土應用技術規程中干密度指標各等級允許偏差范圍是±50 kg。干密度主要和泡沫量有關，水泥的密度穩定，水化所需的用水量穩定，靠泡沫量調節泡沫混凝土的干密度，如圖6 所示;泡沫量和發泡劑、造泡機性能、機械操作有關;開機時檢測濕密度，過程中每2 h 宜檢測1 次，及時調整發泡量。

圖6 泡沫混凝土的氣固體系

水泥一般用32．5 強度等級水泥，控制了干密度也就基本控制了強度。根據JG/T 266—2011 泡沫混凝土附錄B 表B1 泡沫混凝土干密度和強度大致關系表(如表3所示) 可以初步推算強度，還應以試塊的試驗結果為準。

表3 泡沫混凝土干密度等級與強度的大致關系

4 結語

泡沫混凝土作為建筑物屋面找坡層、樓地面填充層，設計選用越來越多，傳統的水泥焦渣，隨著節能環保工作推進，焦渣現在很難采購;水泥珍珠巖現場施工飛揚嚴重，成本高，設計、施工很少采用?，F澆泡沫混凝土性能可靠，成型整齊，質量輕、防火、易于施工，成本低，相對污染小，成了設計、施工人員理想選擇材料，有廣闊的應用前景。