泡沫混凝土在屋面結構中的施工技術

岳　輝

(山西一建集團有限公司，山西 太原　030012)

在建筑屋面結構中，主要的找坡材料有陶粒混凝土、煤渣混凝土和泡沫混凝土等輕骨料混凝土，目前建筑市場中政府極力推廣的屋面找坡材料是泡沫混凝土。泡沫混凝土具有質輕、導熱系數低、隔音效果好等優點，應用至屋面結構中具有顯著的經濟效益和社會效益，因此本文根據泡沫混凝土在某工程屋面結構中的應用進行研究，分析其相關的施工技術和施工要點。

1　工程概況

某建筑的使用功能為商場，屋面總建筑面積約為16 000 m2，根據業主和設計要求，需在屋面結構中使用泡沫混凝土作為該商場的找平層和保溫層。按照設計要求，找坡時的坡度為2%，找坡層的厚度約為150 mm～330 mm。所使用的泡沫混凝土容重為500 kg/m3，導熱系數不大于0.12 W/(m·K)，抗壓強度不小于0.90 MPa，預計使用泡沫混凝土量3 800 m3。

2　配合比設計

2.1　原材料

在確定泡沫混凝土的配合比時使用的原材料主要為水泥、砂、發泡劑和補償劑。其中使用的水泥為P.O42.5普通硅酸鹽水泥；砂為普通河砂，含泥量不大于3%；發泡劑為表面活性類發泡劑；補償劑為鈣礬石類收縮補償劑和耐堿玻璃纖維，主要作用是可提高泡沫混凝土的抗裂性能。

2.2　施工設備

制備泡沫混凝土時，應使用砂漿攪拌機、發泡瓶和空氣壓縮機等；澆筑施工時應使用水準儀測試泡沫混凝土的澆筑厚度。在制備泡沫混凝土前，相關負責人應對上述機械設備進行檢查，檢查其使用狀況，并定期對上述機械設備進行保養和維修，確保其正常、穩定的工作。

2.3　配合比設計

在進行配合比設計時，應根據業主、設計和現場的施工條件配備滿足相關要求的泡沫混凝土。確定配合比前，應對泡沫混凝土進行試配，并通過試驗確定配合比。本工程所使用的泡沫混凝土為常規的泡沫混凝土，所使用的配合比如表1所示。

表1　泡沫混凝土配合比　kg/m3

3　泡沫混凝土的施工工藝

3.1　施工流程

在進行施工時，施工過程共分為屋面基層處理、配制泡沫混凝土、澆筑泡沫混凝土、澆筑后處理四個階段。

1)屋面基層處理。在澆筑泡沫混凝土前，應首先對屋面基層進行相應處理，將屋面頂部的雜物、油污和灰塵等進行清理，并且確保屋面板頂部不存在混凝土面層剝落、空鼓等現象。清理完成并確認無誤后，在基層上灑水潤濕，并涂刷一層厚度較薄的水泥砂漿層。

2)配制泡沫混凝土。首先在發泡瓶內加入適量的水和發泡劑，加壓靜置3 min～6 min，待發泡瓶內的氣壓達到0.6 MPa～0.8 MPa時停止加壓。其次配制水泥漿時應將水與纖維材料進行1 min～2 min攪拌，攪拌均勻后再加入水泥、砂和補償劑，繼續攪拌1 min～2 min后，待水泥漿形成稠糊狀時停止攪拌，最后再將高壓制成的發泡劑與之融合繼續進行攪拌。

3)澆筑泡沫混凝土。在澆筑泡沫混凝土前，應首先按照設計要求將屋面板上的預埋件進行安裝，并制作預留孔模板，避免在澆筑泡沫混凝土后通過鑿孔或打眼的方式制作預留孔，從而影響泡沫混凝土的整體性。根據設計要求確定澆筑泡沫混凝土的厚度，使用水準儀進行放線，放出泡沫混凝土層的標高線和坡度線。澆筑泡沫混凝土時，施工人員應確保澆筑的平整度。若屋面面積較大，可通過分區澆筑的方式進行澆筑。采用分區澆筑時，應使用模板將各區交接處進行分隔，對各區進行單獨澆筑施工。混凝土澆筑完成后應使用尺竿對澆筑的泡沫混凝土進行刮平處理。混凝土澆筑完成后應立即對其進行養護施工，養護時采用保濕養護的方法進行，養護時間為14 d以上。

4)澆筑后處理。泡沫混凝土澆筑完成后，現場施工人員應觀察泡沫混凝土的自下沉和高度變化，當泡沫混凝土接近達到初凝強度時還未達到理想強度，應立即使用促凝劑促進泡沫混凝土的凝結硬化；當泡沫混凝土出現自下沉或不同程度的下凹現象時，應立即對下沉或下凹處進行補澆，確保泡沫混凝土層的整體性、平整度和厚度達到設計和規范要求。

3.2　泡沫混凝土施工要點

泡沫混凝土的施工要點主要包括泡沫混凝土制備、澆筑施工和澆筑后的養護三部分。

1)在制備泡沫混凝土過程中，應首先在攪拌機內加入水，之后再加入其他膠凝材料、細骨料和外加劑，充分攪拌均勻后，拌合物呈稠糊狀后再加入發泡劑繼續進行攪拌，待攪拌均勻后即可進行澆筑施工。攪拌時不同的攪拌順序得到的泡沫混凝土拌合物的質量不同，若投料順序出現錯誤，如后加入水則其他材料可能附著在攪拌機壁上，從而影響泡沫混凝土的強度和其他性能。

2)在進行放線施工時，應按照設計和相關規范要求進行。標注標高控制點時，應使用縱橫向綜合布點的方式進行，網格間距宜在3 m內，在分區模板或女兒墻內側彈出標高控制線。

3)分區澆筑時，每個單獨的區內澆筑的泡沫混凝土每層厚度應在100 mm以內。使用模板將各區進行分隔，澆筑完成后泡沫混凝土具備一定強度后可將分隔區模板進行拆除，最后在模板位置處灌入泡沫混凝土。分隔區模板可起到變形縫的作用，可避免出現因泡沫混凝土水化反應產生的水化熱較大而導致泡沫混凝土膨脹變形、開裂的現象。

4)在澆筑完泡沫混凝土后、面層刮平前，應檢查面層是否繼續出泡或泌水現象，若未出現上述現象則不必進行相應處理；若出現上述現象則應采取一定措施進行處理，確保泡沫混凝土的施工質量。

5)泡沫混凝土澆筑完成后應使用刮尺將面層刮平，確保面層的平整度滿足設計和規范要求。澆筑完成后泡沫混凝土早期強度較低，不能承受較大集中荷載，因此澆筑后36 h內禁止在泡沫混凝土層上方上人或堆放其他材料。

3.3　泡沫混凝土施工注意事項

1)將泡沫混凝土進行分層澆筑施工時，一般應將澆筑層厚度控制于100 mm范圍內，本工程為確保施工質量，將每澆筑層厚度控制于60 mm范圍內，澆筑完成后發現澆筑效果更佳。

2)分區澆筑時，應將每個區內的澆筑坡度通過計算得到具體的坡度值，控制分隔模板高度。澆筑時首先將坡底的泡沫混凝土逐區向上進行澆筑，避免出現倒泛水現象。

3)澆筑泡沫混凝土時，應避免在雨天、大風天、冬季、高溫天氣下進行施工，應在室外溫度為5 ℃～40 ℃的正常天氣下進行施工，從而確保泡沫混凝土的施工質量。

4)泡沫混凝土澆筑完成后并將面層刮平后，應立即對其進行灑水養護，養護期內應禁止泡沫混凝土面層上人和堆放材料，養護時間應不少于14 d。

5)制備泡沫混凝土時，施工單位應配備專人對壓縮機的壓力值進行記錄和登記，當壓力值超過規范限值時應適當降低壓力值從而達到規范要求，確保制備的泡沫混凝土質量，同時確保制備人員的人身安全。

6)制備泡沫混凝土時，應將原材料進行分類堆放和管理，施工完成后應將剩余材料及時進行分別存儲和保管。

4　經濟效益分析

常規的屋面找平層使用的細石混凝土或水泥砂漿，厚度為15 mm～40 mm。細石混凝土和水泥砂漿的自重較大，鋪設于屋面上增加了結構自重，不利于結構抗震。而使用泡沫混凝土后，盡管是鋪設的泡沫混凝土厚度較大，但其自重輕、保溫性能好、防水性能好等，鋪設泡沫混凝土后基本無需再單獨鋪設保溫材料，減少對環境的污染，降低了工程施工成本，具有良好的經濟效益和社會效益。

本工程使用的是泡沫混凝土找平層和保溫層，按照當下市場行情計算，每平方米100 mm厚泡沫混凝土的施工成本為25元，每平方米100 mm厚的水泥砂漿找平層和擠塑保溫板的施工成本為30.13元，兩者每單位體積下的施工成本差距5.13元。本工程屋面面積為16 000 m2，使用泡沫混凝土進行找平層和保溫層施工直接減少工程施工成本6.6萬元。

本工程自竣工完成并交付使用至今已逾兩年，至今頂層屋面板底并未出現裂縫和滲漏現象，且據業主反映，頂層保溫隔熱效果良好。綜合得到在屋面板上使用泡沫混凝土替代傳統的細石混凝土或水泥砂漿找平層和有機材料保溫層，具有良好的經濟效益和社會效益，值得在建筑市場中推廣應用。

5　結語

泡沫混凝土是近些年研究得到的較為穩定的一種質輕、保溫效果好、經濟性好的新型混凝土材料，可廣泛應用于隔墻和屋面找平層施工中。本文即通過泡沫混凝土在某工程屋面找平層中的應用進行研究，得到使用泡沫混凝土較傳統施工材料具有良好的經濟效益和社會效益。

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