泡沫混凝土在屋面施工中的應用分析

鄧 義

（貴州省冶金建設公司，貴州 遵義 563000）

在建筑屋面結構中，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用方式進行深入研究迫在眉睫。

1 泡沫混凝土的優良性能

1.1 隔熱保溫

20℃空氣的導熱系數僅為0.027W/（m·K），而普通混凝土的導熱系數為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。泡沫混凝土的密度越小，里邊的氣泡就越多，導熱系數也就越小。

我國規范規定，干密度為1000 kg/m3的泡沫混凝土，其導熱系數不能大于0.27W/（m·K），接近于導熱系數不低于0.23W/（m·K） 的絕熱材料；干密度為300kg/m3的泡沫混凝土，其導熱系數不能大于0.08W/（m·K），完全滿足保溫材料導熱系數小于0.14W/（m·K） 的要求。現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

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構，由于自重的減小，不僅可以降低結構構件的承載力要求，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域。

1.3 適合現場澆筑

泡沫混凝土保留了普通混凝土適合現場澆筑的特性。對于一些形式較為復雜或開洞較多的保溫墻面、屋面，如采用傳統的保溫材料必然會出現大量裁減的情況，既浪費材料，又浪費人工。如果采用泡沫混凝土進行現場澆筑，不僅可以節省材料，還可以節省人工，最終節省工期，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為夏季，氣溫較高，加上沿海地區風力較大，大面積屋面保溫隔熱層施工存在容易開裂的施工難題。屋面保溫層原設計采用陶粒混凝土找坡，坡度為2%，然后鋪設泡沫玻璃保溫板，但是由于屋面上設備基礎較多，出屋面各種通風管道和設備交錯布置，還有各種廣告牌基礎，假如采用原設計的保溫材料，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，工期也相應較長。綜合考慮施工技術、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≤0.12W/（m·K）。設計變更之后將原先的施工工序由2 道變成1 道，泡沫混凝土一次現澆成型，施工質量有保證，保溫材料采用泡沫混凝土能夠節約造價約168 元/m2，該建筑工程泡沫混凝土屋面體系結構形式如圖1 所示。

圖1 泡沫混凝土屋面體系構造

3 屋面泡沫混凝土施工技術

3.1 原材料與設備的選擇

（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滿足規范GB175－2007 的標準；短纖維采用聚丙烯短纖維，生產廠家為廊坊帥騰化工有限公司，短纖維的各項性能指標應滿足規范GB/T21102－2007 標準；發泡劑采用高分子復合發泡劑，生產廠家為濟南匯盛化工有限公司，發泡劑的各項性能指標應滿足規范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滿足規范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滿足規范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滿足規范GB8076－2008 標準。

（2） 設備的選擇。主要設備有鼓風機、空壓機、塌落度筒、切割機、鐵鍬、水準儀、發泡桶、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計

普通的泡沫混凝土配合比設計為水泥：發泡劑：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，優化后的配合比設計為水泥∶發泡劑∶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、雜物和積水現象。根據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 水泥砂漿設置沖筋點，設置范圍為3m×3m，分倉模板嚴格按照保溫層標高點進行固定，在凸出屋面的構造物以及女兒墻和屋面交界處設置分隔條。

3.4 泡沫混凝土拌制

啟動空壓機將發泡桶的雜物排凈，然后將發泡劑和40倍發泡劑量的水混合一起倒入發泡桶，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逐片澆筑法，采用模板將混凝土澆筑區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，分倉區的泡沫混凝土澆筑到設計標高時，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計要求時應立即進行收光，以免出現麻面現象。

3.6 泡沫混凝土養護

泡沫混凝土終凝后應及時進行澆水養護，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。養護時間≥14d，在養護期間應做好成品保護，不得在混凝土表面堆積物品和人員行走。

3.7 分隔縫設置

待泡沫混凝土終凝后，根據屋面設備基礎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，縫寬為25mm，深度與泡沫混凝土厚度相同，泡沫混凝土養護后采用PVC 密封油膏對分隔縫進行灌縫處理，應保證分隔縫填充飽滿。

4 屋面泡沫混凝土施工效果檢驗

發泡混凝土在該建筑工程屋面保溫層施工中的應用，體現了應用面積大的優點，保溫效果顯著。發泡混凝土具有施工方便，能有效地降低工程造價，縮短工期、節能環保、耐久性好，能提高屋面質量，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，與基層和面層結合牢固緊密，可以有效防止因熱脹冷縮引起屋面結構層的變形開裂而出現滲漏現象，有效地防止防水材料的老化變質，延長防水層的使用壽命并加強防水效果。另外，發泡混凝土保溫隔熱性能高，克服了傳統保溫層的問題與不足，有利于屋面工程的質量控制，具有良好的社會和經濟效益，被廣泛應用于高層建筑保溫層方面，具有廣闊的應用前景。

5 結語

綜上所述，本文主要結合實例，對泡沫混凝土施工技術在建筑工程屋面施工中的應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多孔材料，具有隔熱保溫、輕質、適合現場澆筑等優良性能，是屋面找坡保溫的理想材料。在泡沫混凝土的實際應用中，應結合實際情況優化配合比設計，并優化分倉澆筑工藝，加強混凝土養護，這樣才能夠有效提升工程項目建設質量。