地板輻射采暖面層開裂原因分析及預(yù)防措施

王 茂 林

(陜西建科建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司，陜西 西安 710082)

1 民用建筑中地板輻射采暖應(yīng)用概述

近年來，隨著建筑設(shè)計水平的不斷提高和施工技術(shù)的飛速發(fā)展，民用建筑采用地板輻射采暖方式已經(jīng)非常普遍。地板輻射采暖有舒適、節(jié)能、環(huán)保、節(jié)約空間、熱穩(wěn)定性好、使用壽命長等優(yōu)點。因而地板輻射采暖有著廣闊的發(fā)展前景。

我們常用的低溫?zé)崴匕遢椛洳膳侵敢詼囟炔桓哂?0 ℃的熱水為熱媒，在加熱管內(nèi)循環(huán)流動，加熱整個地板，通過地面以輻射和對流的傳熱方式向室內(nèi)供熱的供暖方式。

本文主要探討低溫?zé)崴匕遢椛洳膳谂▽I(yè)施工完成后，對因土建專業(yè)細(xì)石混凝土填充層施工工藝及方法不當(dāng)導(dǎo)致樓地面面層開裂的原因進行分析，進而提出在施工過程中避免樓地面開裂的預(yù)防措施。

2 降低細(xì)石混凝土填充層強度等級引起的面層開裂

2.1 不按設(shè)計或規(guī)范要求選用而人為降低細(xì)石混凝土填充層強度等級

2.1.1原因分析

GB 50010—2010,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(2015年版)第4.1.2條:素混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應(yīng)低于C15，JGJ 142—2012輻射供暖供冷技術(shù)規(guī)程第4.3.1條:豆石混凝土填充層材料強度等級宜為C15，宜表示在條件許可時首先應(yīng)選用C15，在條件不許可時可選擇C20及以上強度等級。陜西省地方標(biāo)準(zhǔn)圖集《建筑用料及做法》(陜09J01)中進一步把樓地面采用地板輻射采暖時細(xì)石混凝土填充層材料強度等級明確為：面積不大于30 m2或長度不大于6 m時，采用C15細(xì)石混凝土填充層；面積大于30 m2或長度大于6 m時，采用C20細(xì)石混凝土填充層。凡樓地面單間面積大于30 m2或長度大于6 m時，采用C15細(xì)石混凝土填充層者視為不按設(shè)計或規(guī)范要求選用而人為降低細(xì)石混凝土填充層強度等級。

2.1.2預(yù)防措施

凡樓地面單間面積不大于30 m2或長度不大于6 m時，應(yīng)采用C15細(xì)石混凝土填充層；單間面積大于30 m2或長度大于6 m時，應(yīng)采用C20細(xì)石混凝土填充層。不得降低設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，降低細(xì)石混凝土填充層強度等級。

如金輝公園里幼兒園，活動室、音體室室內(nèi)凈面積均超過30 m2，樓地面設(shè)計采用地板輻射采暖，填充層為60厚C20細(xì)石混凝土。而業(yè)主方為了節(jié)約成本，在未經(jīng)設(shè)計方同意的情況下，私自將填充層改為60厚C15細(xì)石混凝土。結(jié)果在地板輻射采暖施工過程中，發(fā)現(xiàn)有3個活動室已成活的地板輻熱采暖面層出現(xiàn)一定程度的開裂，監(jiān)理方和施工方一致認(rèn)為面層開裂是由業(yè)主方降低填充層細(xì)石混凝土強度等級引起的，后經(jīng)與業(yè)主方溝通，填充層細(xì)石混凝土強度等級又改為C20，結(jié)果其他活動室地板輻熱采暖面層未開裂，并對3個活動室地板輻熱采暖面層開裂的樓地面進行了修復(fù)。

2.2 商品混凝土采用泵送時加水增加和易性導(dǎo)致混凝土強度等級降低

2.2.1原因分析

混凝土配合比設(shè)計是依據(jù)砂石的實際含水率及水泥強度等級等參數(shù)通過嚴(yán)格的計算確定的，以各種材料相互間的重量比來表示的，水膠比、砂率和單位用水量是混凝土配合比的三個重要參數(shù)。在保證混凝土強度等級不變的前提下，調(diào)整混凝土拌合物和易性方法包括：

1)在保持水膠比不變的條件下調(diào)整水泥漿數(shù)量；

2)使用泵送劑，泵送劑可采用減水劑或減水劑與緩凝組分、引氣組分、保水組分和黏度調(diào)節(jié)組分復(fù)合而成。可增加混凝土的和易性、流動性和可泵性。如泵送劑采用減水劑，在用水量不變時，混凝土坍落度可增大10 cm～20 cm。相反，如果為了增加細(xì)石混凝土和易性而采取加水的辦法，則必然降低其強度等級。

2.2.2預(yù)防措施

當(dāng)?shù)匕遢椛洳膳玫乇瞄_始澆筑細(xì)石混凝土填充層時，現(xiàn)場每一個檢驗批(每100 m3混凝土)都要抽查坍落度，如坍落度不符合要求應(yīng)立即返廠處理。不允許私自加水處理，以免造成大面積嚴(yán)重開裂。

如金輝公園里5號住宅樓地板輻射采暖施工在夏季，商品混凝土到現(xiàn)場后和易性很差，工人為了施工方便，私自在商品混凝土中加水，這雖然增大了商品混凝土的和易性，但卻使得商品混凝土水膠比增大，從而降低了商品混凝土的強度等級，達不到填充層細(xì)石混凝土設(shè)計強度等級C15，結(jié)果幾乎所有成活地板輻射采暖面層嚴(yán)重開裂，出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量隱患，如圖1所示。監(jiān)理方發(fā)現(xiàn)后及時制止，要求返廠處理。并告知商品混凝土廠及時加同水膠比的水泥漿或泵送劑調(diào)整好坍落度后再送料，并要求施工方對所有成活樓地面進行返工處理。

3 伸縮縫少留或留設(shè)位置不當(dāng)引起的面層開裂

3.1 原因分析

為了防止樓地面因熱脹冷縮而開裂，地板輻射采暖細(xì)石混凝土填充層施工時，應(yīng)按設(shè)計及規(guī)范要求留置伸縮縫內(nèi)嵌聚苯乙烯泡沫條。留置原則是:

1)C15細(xì)石混凝土填充層，四周與墻交接處留10寬縫內(nèi)嵌聚苯乙烯泡沫條；

2)樓地面單間面積大于30 m2或長度大于6 m時，C20細(xì)石混凝土填充層需分倉跳格施工，每格不大于6 m，留16寬縫內(nèi)嵌聚苯乙烯泡沫條；

3)在平面尺寸變化處或應(yīng)力集中部位應(yīng)適當(dāng)留設(shè)伸縮縫內(nèi)嵌聚苯乙烯泡沫條。

如果不按上述原則留設(shè)伸縮縫，則地板輻射采暖樓地面面層必然會出現(xiàn)開裂，主要包括以下4種情況：

1)伸縮縫不按要求少留設(shè)，如四周墻與樓地面交接處伸縮縫漏留一邊，成活后這條邊附近必然出現(xiàn)開裂；

2)樓地面中間少留一條伸縮縫，必然導(dǎo)致這塊樓地面因面積過大而出現(xiàn)開裂；

3)平面尺寸變化處少留一條伸縮縫，墻腳處因應(yīng)力集中而出現(xiàn)局部開裂；

4)伸縮縫留設(shè)位置不當(dāng)，很顯然，這會導(dǎo)致一部分樓地面面積過大，難免出現(xiàn)開裂，如圖2所示。

3.2 預(yù)防措施

出現(xiàn)這類樓地面面層開裂，易防難治。最有效的方法就是預(yù)防:

1)先用膠把聚苯乙烯泡沫條在四周墻腳粘貼牢，檢查無遺漏后再澆筑細(xì)石混凝土填充層；

2)樓地面中間的伸縮縫聚苯乙烯泡沫條隨澆筑混凝土隨放置，不得遺漏；

3)在平面尺寸變化產(chǎn)生應(yīng)力集中的地方應(yīng)按要求放好聚苯乙烯泡沫條，并在此處面層鋪貼加強網(wǎng)格布；

4)嚴(yán)格按審批的施工方案留設(shè)伸縮縫；

5)要求施工方做好自檢，監(jiān)理方跟蹤監(jiān)督。

4 PE-RT散熱管上部細(xì)石混凝土層太薄引起的面層開裂

4.1 原因分析

JGJ 142—2012輻射供暖供冷技術(shù)規(guī)程規(guī)定:地板輻射采暖細(xì)石混凝土填充層厚度必須不小于50。陜西省地方標(biāo)準(zhǔn)圖集《建筑用料及做法》(陜09J01)中把PE-RT散熱管上部細(xì)石混凝土層最薄處厚度明確為必須不小于30，但在地板輻射采暖實際施工過程中，散熱管上部細(xì)石混凝土層最薄處小于30的案例屢見不鮮，更有甚者，散熱管頂部已經(jīng)外露，這些不合格的地板輻射采暖產(chǎn)品面層肯定會出現(xiàn)規(guī)則的裂紋，如圖3所示。

4.2 預(yù)防措施

這類樓地面面層開裂的預(yù)防措施主要有:

1)地面素混凝土墊層或樓面結(jié)構(gòu)層等基層必須先處理基本平整，然后按設(shè)計要求做好水泥砂漿找平層，這樣可以防止散熱管局部上翹；

2)澆筑細(xì)石混凝土填充層前必須先彈好標(biāo)高控制線，嚴(yán)格按照標(biāo)高控制線控制細(xì)石混凝土填充層厚度；

3)細(xì)石混凝土填充層厚度必須不小于50；

4)散熱管上部細(xì)石混凝土層最薄處厚度必須不小于30；

5)根據(jù)PE-RT散熱管設(shè)計外徑不同，細(xì)石混凝土填充層常見厚度為50～70，當(dāng)兩管出現(xiàn)交叉時，應(yīng)將PE-RT散熱主管或PPR給水管等放在下面的絕熱層或水泥砂漿找平層中固定。

5 過早踩踏或養(yǎng)護時間不夠引起的面層開裂

5.1 原因分析

地板輻射采暖細(xì)石混凝土填充層澆筑完成，應(yīng)在初凝前收面拉毛，如果不及時用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護，就會因失去水分而使面層開裂。若48 h內(nèi)上人踩踏則會因強度不足而踩壞地面。若灑水養(yǎng)護時間不足21 d，會使面層出現(xiàn)較嚴(yán)重的開裂。

5.2 預(yù)防措施

地板輻射采暖細(xì)石混凝土填充層澆筑完成，面層收好后，應(yīng)立即用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護，且48 h內(nèi)不得上人踩踏，48 h后方可上人開始灑水養(yǎng)護，一般不加特殊摻合料的細(xì)石混凝土填充層養(yǎng)護時間不得少于21 d，否則樓地面會出現(xiàn)不同程度的開裂。

如金輝公園里5號住宅樓某戶客廳樓面就出現(xiàn)了幾個腳印狀裂縫，原因就是地板輻射采暖混凝土填充層施工完成后，在未設(shè)置圍擋或警示線的情況下，齡期僅為25 h工人就擅自闖入踩踏所致；再如西單元5層兩戶樓面均開裂較嚴(yán)重，原因就是當(dāng)時這兩戶樓面只連續(xù)灑水養(yǎng)護了5 d，為樓面灑水養(yǎng)護時間不夠所致。后來對這些裂縫進行了修復(fù)。

6 結(jié)論與展望

隨著社會的快速發(fā)展，地板輻射采暖已經(jīng)成為民用建筑冬季采暖的常見形式。地板輻射采暖會涌現(xiàn)出新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備，地板輻射采暖面層開裂預(yù)防措施也需要不斷發(fā)展和完善。