泡沫混凝土的應(yīng)用及監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)

李亞萍

（泰州市第二監(jiān)理工程有限公司，江蘇 泰州 225300）

泡沫混凝土的應(yīng)用及監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)

李亞萍

（泰州市第二監(jiān)理工程有限公司，江蘇 泰州 225300）

本文結(jié)合南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院一期工程屋面泡沫混凝土的應(yīng)用實(shí)例，介紹了該材料的材料特點(diǎn)，并與其他保溫隔熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)作了比較分析，對(duì)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益進(jìn)行了分析，同時(shí)介紹了這種材料的施工工藝及監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)。

泡沫混凝土；材料性能；施工工藝；質(zhì)量；控制

泡沫混凝土又稱發(fā)泡水泥，是通過(guò)發(fā)泡機(jī)的發(fā)泡系統(tǒng)將發(fā)泡劑用機(jī)械方式充分發(fā)泡，并將泡沫與水泥漿均勻混合，然后經(jīng)過(guò)發(fā)泡機(jī)的泵送系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)澆施工或模具成型，經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質(zhì)保溫材料。它屬于氣泡狀絕熱材料，突出特點(diǎn)是在混凝土內(nèi)部形成封閉的泡沫孔，使混凝土輕質(zhì)化和保溫隔熱化。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，無(wú)論從整個(gè)國(guó)際經(jīng)濟(jì)氣候還是中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)大勢(shì)來(lái)看，能源問(wèn)題已經(jīng)日趨嚴(yán)峻，建筑能耗已占全國(guó)能源消耗總量的27.8%，故節(jié)約能源勢(shì)在必行，國(guó)家相應(yīng)制定出臺(tái)了一系列節(jié)能減排的措施及規(guī)定。近年來(lái)，具有節(jié)能環(huán)保概念的建筑材料日益受到國(guó)家的重點(diǎn)扶持及市場(chǎng)的青睞，而泡沫混凝土作為一種新型的隔熱保溫材料，因其隔熱保溫效果明顯，耐火減震，施工簡(jiǎn)捷且造價(jià)低廉，目前逐漸成為建筑屋面隔熱找坡的首選材料之一。同時(shí)也應(yīng)認(rèn)識(shí)到，泡沫混凝土作為屋面的保溫隔熱找平找坡層，雖然是目前較為先進(jìn)的一種方法，具有很多優(yōu)越性，但由于采用的時(shí)間不長(zhǎng)，相關(guān)質(zhì)量規(guī)范缺乏，施工經(jīng)驗(yàn)不足。這就要求監(jiān)理人員在施工過(guò)程中監(jiān)督施工方嚴(yán)格按有關(guān)程序操作，層層把好質(zhì)量關(guān)，使泡沫混凝土的良好特性得以充分利用，在建筑工程中的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。本文結(jié)合南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院一期工程屋面泡沫混凝土的應(yīng)用實(shí)例，介紹了該材料的材料性能，并與其他保溫隔熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)及造價(jià)作了比較分析，同時(shí)介紹了這種材料的施工工藝及監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)。

一、材料特點(diǎn)

1.保溫性能好，節(jié)約能源

由于泡沫混凝土的內(nèi)部含大量氣孔，且氣孔被固化的膠凝材料包圍，是相互封閉性的，空氣在泡沫混凝土內(nèi)不流通，熱量就不會(huì)以空氣為載體而流失，因而它的導(dǎo)熱率就非常低，保溫隔熱性能優(yōu)異，有效地阻隔了室內(nèi)外的能量交換，達(dá)到節(jié)能的目的。

泡沫混凝土與加氣混凝土相比導(dǎo)熱系數(shù)低40%～60%；與陶?；炷料啾葘?dǎo)熱系數(shù)低70%；與膨脹珍珠巖相比導(dǎo)熱系數(shù)低40%～60%。

2.重量輕、強(qiáng)度高、減輕建筑荷載

泡沫混凝土的干體積容重一般為250～700kg/m3（有承重要求的可達(dá)到1200 kg/m3），低于一般的輕骨料混凝土。采用泡沫混凝土做墻體、屋面材料，因建筑物的荷載減輕，可以有效地緩解或克服建筑物沉降所帶來(lái)的負(fù)面影響，節(jié)約將來(lái)的維護(hù)費(fèi)用；還可以大大降低建筑物的自重，同時(shí)也減少了建筑物對(duì)地基的壓力，可以減少基礎(chǔ)、梁、柱等結(jié)構(gòu)的尺寸，從而節(jié)約建筑材料資源和工程費(fèi)用。

泡沫混凝土與加氣混凝土、陶粒混凝土相比，強(qiáng)度相當(dāng)；與膨脹珍珠巖相比，強(qiáng)度高2～3倍。

3.耐水性較好

現(xiàn)澆發(fā)泡混凝土吸水性較小，相對(duì)獨(dú)立的封閉氣泡及良好的整體性，使其具有一定的防水性能。還可以添加防水劑，將其制成防水泡沫混凝土。輕質(zhì)泡沫混凝土與加氣混凝土相比，吸水率低50%；與陶粒混凝土相比，吸水率低60%。

4.低彈減震，抗震性好

泡沫混凝土的多孔性使其具有較低的彈性模量，從而使其對(duì)沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用；另外，地基的荷載量越小，抗震性越強(qiáng)。因此，使用泡沫混凝土的建筑抗震性能會(huì)有所增加。

5.隔音、耐火性優(yōu)

泡沫混凝土中含有大量的獨(dú)立氣泡，且分布均勻，吸音能力為0.09%～0.19%，是普通混凝土的5倍，具備有效隔音的功能。不燃燒，耐火極限大于三小時(shí)，是其他保溫材料的耐火性望塵莫及的。

6.整體性

可現(xiàn)場(chǎng)澆注施工，與主體結(jié)構(gòu)層結(jié)合緊密，在屋面使用時(shí)可不留分隔縫用透氣管。

7.環(huán)保性

泡沫混凝土所需主要原料為水泥和發(fā)泡劑，發(fā)泡劑為中性，不含苯、甲醛等有害物質(zhì)，避免了環(huán)境污染和消防隱患。

二、施工操作性

現(xiàn)澆泡沫混凝土屋面，節(jié)能屋面構(gòu)造一般包括結(jié)構(gòu)層、保溫層、找坡層、找平層和防水層。而泡沫混凝土應(yīng)用于屋面保溫隔熱施工時(shí)采用現(xiàn)場(chǎng)澆注的方法，將保溫層、找坡層、找平層合三為一，簡(jiǎn)化保溫層施工工序，與混凝土屋面結(jié)成一個(gè)整體。不但施工方法簡(jiǎn)便，降低了施工機(jī)械和勞動(dòng)強(qiáng)度，不受施工場(chǎng)地的限制，其施工速度快，且體質(zhì)輕、保溫隔熱效果好，而且造價(jià)相對(duì)較低。

三、施工構(gòu)造及效益分析

（一）屋面構(gòu)造

南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院的屋面構(gòu)造為（由下至上）：結(jié)構(gòu)鋼筋砼屋面板、1.5mm聚合物水泥基涂膜防水涂料、3mmSBS改性瀝青防水卷材、隔離層、泡沫砼找坡層（坡度1%，最薄處60mm厚）、50mmC25細(xì)石鋼筋砼，配￠6.5@200鋼筋。

（二）效益分析

1.經(jīng)濟(jì)效益

以南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院為例，本工藝與目前常用的水泥砂漿加擠塑保溫板隔熱找坡層相比，效益分析如下（除泡沫混凝土為新型建筑材料，定額中沒(méi)有體現(xiàn)單價(jià)，以合同價(jià)計(jì)算，其他單價(jià)均套用江蘇省2007年定額計(jì)算）：

（1）用泡沫混凝土找坡隔熱，屋面最厚處為150mm，最薄處為60mm，平均厚度為100mm，施工期每立方米綜合單價(jià)為230元，即100mm厚每平方米單價(jià)為23元。

（2）若采用水泥砂漿找坡，按設(shè)計(jì)要求1%坡度，平均厚度為25mm。根據(jù)定額測(cè)算出25mm厚水泥砂漿找坡層每平方米單價(jià)為12.00元（含所有取費(fèi)），每平方米25mm厚擠塑保溫板的單價(jià)為30元（含所有取費(fèi)）。

故采用水泥砂漿加擠塑保溫板作為保溫隔熱找坡層每平方米的單價(jià)為:

12.00 ＋30=42.00元/m2

（3）相比用水泥砂漿加擠塑保溫板作為保溫隔熱找坡層，用泡沫混凝土作隔熱找坡層，每平方米節(jié)約費(fèi)用為42－23＝19元。

南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院屋面面積以30000m2計(jì)算，共節(jié)省費(fèi)用為19×30000=570000元，節(jié)約工程造價(jià)57萬(wàn)元。近三年來(lái)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)開(kāi)裂、滲漏等質(zhì)量通病，未發(fā)生維修費(fèi)用。

2.社會(huì)效益

南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院一期工程總建筑面積12.94萬(wàn)平方米，總投資1.28億元。單體建筑涉及4幢教學(xué)樓、4幢學(xué)生公寓樓、化工樓、學(xué)生食堂以及10層的塔樓等，工期緊，任務(wù)重。屋面工程處于關(guān)鍵線路上，現(xiàn)場(chǎng)僅用10天就完成了全部屋面泡沫混凝土的施工，為后續(xù)工序外墻腳手架的順利拆除、外墻涂料的順利完工創(chuàng)造了條件，確保了南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院于2007年9月1日的順利開(kāi)學(xué)。

四、施工方法

1.攪拌

將水泥、粉煤灰等根據(jù)配合比進(jìn)行計(jì)量，投入攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行干料預(yù)拌，攪拌1～2min，確保充分?jǐn)嚢杈鶆?；根?jù)設(shè)計(jì)配合比將清水計(jì)量加入攪拌2min，使?jié){料充分?jǐn)嚢杈鶆颉?/p>

2.澆筑

澆筑前，先將現(xiàn)澆混凝土板基層清理干凈，有條件的情況下可用機(jī)械清理，以便泡沫混凝土與基層能有機(jī)結(jié)合；在泡沫混凝土入模之前，應(yīng)先將基層澆筑高度控制線標(biāo)出，可采用貼標(biāo)高控制灰餅來(lái)進(jìn)行控制；澆筑前，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件設(shè)計(jì)退步操作澆注路線，避免澆注成型后行人上下踩踏造成對(duì)成品的破壞而影響工程質(zhì)量，輸送漿料澆注時(shí)，輸料出料口距澆注面不得高于1.2m，讓其緩緩自由落料，澆注點(diǎn)距攪拌點(diǎn)較遠(yuǎn)時(shí),不得采用人工排趕漿料，應(yīng)用泵送或引流；澆注時(shí)，漿料的堆積高度不得超過(guò)300mm,面積攤鋪不得超過(guò)10m2，如澆注高度較高時(shí)可分層澆注，面積較大時(shí)可設(shè)置圍隔板；澆注時(shí),應(yīng)對(duì)澆注厚度、設(shè)計(jì)排水坡度及澆注平整度進(jìn)行檢查，有偏差的應(yīng)在未凝固之前進(jìn)行修正。

3.養(yǎng)護(hù)

澆筑后，在終凝前應(yīng)靜態(tài)養(yǎng)護(hù)，不得擾動(dòng)。夏天養(yǎng)護(hù)5-6天，冬期養(yǎng)護(hù)一般7-10天，如氣溫高，則在澆注48小時(shí)后采用適當(dāng)澆水濕養(yǎng)護(hù)。

4.分倉(cāng)縫施工

澆注48小時(shí)后，即屋面泡沫混凝土終凝后，采用手提式切割機(jī)進(jìn)行分倉(cāng)縫的切割。切割時(shí)，泡沫混凝土的齡期不宜太長(zhǎng)，防止強(qiáng)度升高后不利切割。分倉(cāng)縫每隔6m設(shè)一道（即每塊分割面積不大于36m2），分倉(cāng)縫寬30mm，深30mm。切割好的縫內(nèi)清理干凈，用密縫膏嵌平，縫上覆蓋一條100mm寬卷材，防止上層細(xì)石混凝土找平層滲入縫內(nèi)影響排氣效果。

五、監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)

1.施工前，應(yīng)督促施工單位將現(xiàn)澆樓板面清理干凈，以使泡沫混凝土與基層良好結(jié)合，延長(zhǎng)保溫屋面的使用壽命。泡沫混凝土中的預(yù)埋件、預(yù)留孔（水管、排水孔等）在澆筑泡沫混凝土前要求施工方做好，嚴(yán)禁澆筑后在保溫隔熱層上鑿孔打洞，禁止施工方在保護(hù)層內(nèi)埋設(shè)管線。

2.屋面坡度、平整度的控制。由于泡沫混凝土質(zhì)輕，強(qiáng)度不高，泡沫容易破損，不能像砂漿那樣哪里不平再重新找平哪里，所以在澆灌屋面泡沫混凝土?xí)r，監(jiān)理人員應(yīng)要求施工人員一次到位地控制好其坡度和平整度，控制的方法可利用倒梯形的分格縫木板條做成方格網(wǎng)，木板條的上表面就是泡沫混凝土成形后的表面，木板條的側(cè)面兩側(cè)用水泥砂漿固定，用水平儀嚴(yán)格控制好分格縫板條的表面標(biāo)高，使板條上表面的標(biāo)高與計(jì)算標(biāo)高一致，澆灌泡沫混凝土?xí)r，要用長(zhǎng)刮尺沿分格縫條的表面刮平，應(yīng)防止中部不平整、有波浪。為方便分格縫板條在日后取出，當(dāng)泡沫混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，取出木板條，取木板條時(shí)要注意不得破壞泡沫混凝土，取出木板條后，分格縫內(nèi)及時(shí)用油膏或設(shè)計(jì)所要求的灌縫灌密實(shí)。

3.表面起皮、泛砂的質(zhì)量控制。表面起皮、泛砂現(xiàn)象的發(fā)生多半是澆灌后初期被雨淋或養(yǎng)護(hù)不當(dāng)被水沖，或者是水灰比過(guò)大引起的，所以預(yù)防的方法也就相對(duì)要簡(jiǎn)單，一是選擇好施工的天氣，保證在連續(xù)無(wú)雨的天氣施工，二是要求施工方準(zhǔn)備好防雨的用具，三是要控制好養(yǎng)護(hù)時(shí)間以及選擇恰當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)措施。對(duì)于混凝土的強(qiáng)度，養(yǎng)護(hù)是一項(xiàng)非常關(guān)鍵的內(nèi)容，養(yǎng)護(hù)的好壞將直接影響混凝土的強(qiáng)度。泰州科技學(xué)院工程早期采用了噴霧方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，效果較好。四是嚴(yán)格控制好水灰比。對(duì)于水灰比的選擇，一般來(lái)說(shuō)，水灰比的增加會(huì)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的降低。但是，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)得知，對(duì)于泡沫混凝土，當(dāng)水灰比在一定的范圍內(nèi)增加時(shí)，泡沫混凝土的強(qiáng)度不但不降低，反而表現(xiàn)出提高的趨勢(shì)，這是因?yàn)榕菽炷敛煌谄胀ɑ炷?，泡沫要完好均勻地分布于泡沫混凝土中，就?yīng)具有較好的流動(dòng)性，而較高的水灰比是保證流動(dòng)性的一種有效措施。所以在確定水灰比時(shí)，不應(yīng)一味地降低水灰比，而應(yīng)選擇出最合適的水灰比，使其具有較好的流動(dòng)性，以保證泡沫混凝土的強(qiáng)度。

4.防止泡沫破裂以及泡沫混凝土體積密度偏大的監(jiān)理質(zhì)量控制。在進(jìn)行泡沫混凝土施工時(shí)，要求施工人員盡量使其高度一次性到位，并且不準(zhǔn)超高，避免用鐵鍬或其他工具再次翻動(dòng)，攤鋪時(shí)，要用刮尺一次刮平到位；要求施工方合理安排好施工路線，采用倒退施工路線進(jìn)行施工，防止人員和車輛輾壓泡沫混凝土；盡可能避免二次轉(zhuǎn)運(yùn)泡沫混凝土，萬(wàn)不得以時(shí)，要求施工人員用小桶轉(zhuǎn)運(yùn)并慢慢地貼地傾倒，嚴(yán)禁用鐵鍬拋運(yùn)而使泡沫破裂；刮平后立即封閉，嚴(yán)禁任何人員在上面走動(dòng)。

5.監(jiān)理人員加大現(xiàn)場(chǎng)旁站、巡查力度，督促施工單位嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行投料。屋面泡沫混凝土中往往會(huì)摻加砂子作為細(xì)骨料，應(yīng)該說(shuō)摻加砂子能提高泡沫混凝土的體積穩(wěn)定性、減小收縮，但過(guò)多使用又影響體積密度；發(fā)泡劑的用量多少與泡沫混凝土內(nèi)氣泡含量有密切關(guān)系，直接影響泡沫混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)，所以，砂子、發(fā)泡劑的含量要控制好。澆筑后，監(jiān)理人員應(yīng)注意觀察漿體下沉速度及高度，督促施工人員及時(shí)采取促凝措施，并且做好詳細(xì)記錄，作為下次配料改進(jìn)的參考。如果出現(xiàn)塌陷事故，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充澆筑。

6.加強(qiáng)驗(yàn)收。施工結(jié)束后，監(jiān)理部及時(shí)組織驗(yàn)收，主要驗(yàn)收內(nèi)容有：保溫層厚度、排水坡度、表面平整度、分倉(cāng)縫的尺寸及位置等。每800m3一個(gè)檢驗(yàn)批，現(xiàn)場(chǎng)由監(jiān)理見(jiàn)證取樣制作試件兩組，一組用于導(dǎo)熱系數(shù)的檢測(cè)（試件尺寸300×300×300mm），一組用于抗壓強(qiáng)度檢測(cè)（試件尺寸70.7×70.7×70.7mm）。標(biāo)養(yǎng)28d后送檢，檢測(cè)項(xiàng)目一般為：干容重、抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)三項(xiàng)主要指標(biāo)。天溝、檐溝等部位也應(yīng)要求施工方找坡，同時(shí)保證這些部位的泡沫混凝土厚度不得小于20mm。

六、工程實(shí)例

南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院屋面保溫隔熱兼找坡層，設(shè)計(jì)上采用了容重為700-800kg/m3，抗壓強(qiáng)度為不小于0.4MPa，導(dǎo)熱系數(shù)為不大于0.22w/m2·k的現(xiàn)澆泡沫混凝土，4m×4m的分格縫用聚氨酯油膏嵌縫。在2007年施工期間采取上述一系列控制措施后，質(zhì)量全部合格，屋面排水通暢，保溫隔熱效果良好，為以后該法的施工運(yùn)用積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

［1］曹明莉，呂興軍.發(fā)泡劑及泡沫混凝土技術(shù)現(xiàn)狀與展望［J］.建材技術(shù)與應(yīng)用，2007，（4）.

TU

A

1673-0046（2010）5-0163-02