泡沫混凝土的应用及监理质量控制要点

李亚萍

（泰州市第二监理工程有限公司，江苏 泰州 225300）

泡沫混凝土的应用及监理质量控制要点

李亚萍

（泰州市第二监理工程有限公司，江苏 泰州 225300）

本文结合南京理工大学泰州科技学院一期工程屋面泡沫混凝土的应用实例，介绍了该材料的材料特点，并与其他保温隔热材料的导热系数作了比较分析，对经济效益和社会效益进行了分析，同时介绍了这种材料的施工工艺及监理质量控制要点。

泡沫混凝土；材料性能；施工工艺；质量；控制

泡沫混凝土又称发泡水泥，是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。它属于气泡状绝热材料，突出特点是在混凝土内部形成封闭的泡沫孔，使混凝土轻质化和保温隔热化。

随着社会经济的发展，无论从整个国际经济气候还是中国宏观经济大势来看，能源问题已经日趋严峻，建筑能耗已占全国能源消耗总量的27.8%，故节约能源势在必行，国家相应制定出台了一系列节能减排的措施及规定。近年来，具有节能环保概念的建筑材料日益受到国家的重点扶持及市场的青睐，而泡沫混凝土作为一种新型的隔热保温材料，因其隔热保温效果明显，耐火减震，施工简捷且造价低廉，目前逐渐成为建筑屋面隔热找坡的首选材料之一。同时也应认识到，泡沫混凝土作为屋面的保温隔热找平找坡层，虽然是目前较为先进的一种方法，具有很多优越性，但由于采用的时间不长，相关质量规范缺乏，施工经验不足。这就要求监理人员在施工过程中监督施工方严格按有关程序操作，层层把好质量关，使泡沫混凝土的良好特性得以充分利用，在建筑工程中的应用领域不断扩大。本文结合南京理工大学泰州科技学院一期工程屋面泡沫混凝土的应用实例，介绍了该材料的材料性能，并与其他保温隔热材料的导热系数及造价作了比较分析，同时介绍了这种材料的施工工艺及监理质量控制要点。

一、材料特点

1.保温性能好，节约能源

由于泡沫混凝土的内部含大量气孔，且气孔被固化的胶凝材料包围，是相互封闭性的，空气在泡沫混凝土内不流通，热量就不会以空气为载体而流失，因而它的导热率就非常低，保温隔热性能优异，有效地阻隔了室内外的能量交换，达到节能的目的。

泡沫混凝土与加气混凝土相比导热系数低40%～60%；与陶粒混凝土相比导热系数低70%；与膨胀珍珠岩相比导热系数低40%～60%。

2.重量轻、强度高、减轻建筑荷载

泡沫混凝土的干体积容重一般为250～700kg/m3（有承重要求的可达到1200 kg/m3），低于一般的轻骨料混凝土。采用泡沫混凝土做墙体、屋面材料，因建筑物的荷载减轻，可以有效地缓解或克服建筑物沉降所带来的负面影响，节约将来的维护费用；还可以大大降低建筑物的自重，同时也减少了建筑物对地基的压力，可以减少基础、梁、柱等结构的尺寸，从而节约建筑材料资源和工程费用。

泡沫混凝土与加气混凝土、陶粒混凝土相比，强度相当；与膨胀珍珠岩相比，强度高2～3倍。

3.耐水性较好

现浇发泡混凝土吸水性较小，相对独立的封闭气泡及良好的整体性，使其具有一定的防水性能。还可以添加防水剂，将其制成防水泡沫混凝土。轻质泡沫混凝土与加气混凝土相比，吸水率低50%；与陶粒混凝土相比，吸水率低60%。

4.低弹减震，抗震性好

泡沫混凝土的多孔性使其具有较低的弹性模量，从而使其对冲击载荷具有良好的吸收和分散作用；另外，地基的荷载量越小，抗震性越强。因此，使用泡沫混凝土的建筑抗震性能会有所增加。

5.隔音、耐火性优

泡沫混凝土中含有大量的独立气泡，且分布均匀，吸音能力为0.09%～0.19%，是普通混凝土的5倍，具备有效隔音的功能。不燃烧，耐火极限大于三小时，是其他保温材料的耐火性望尘莫及的。

6.整体性

可现场浇注施工，与主体结构层结合紧密，在屋面使用时可不留分隔缝用透气管。

7.环保性

泡沫混凝土所需主要原料为水泥和发泡剂，发泡剂为中性，不含苯、甲醛等有害物质，避免了环境污染和消防隐患。

二、施工操作性

现浇泡沫混凝土屋面，节能屋面构造一般包括结构层、保温层、找坡层、找平层和防水层。而泡沫混凝土应用于屋面保温隔热施工时采用现场浇注的方法，将保温层、找坡层、找平层合三为一，简化保温层施工工序，与混凝土屋面结成一个整体。不但施工方法简便，降低了施工机械和劳动强度，不受施工场地的限制，其施工速度快，且体质轻、保温隔热效果好，而且造价相对较低。

三、施工构造及效益分析

（一）屋面构造

南京理工大学泰州科技学院的屋面构造为（由下至上）：结构钢筋砼屋面板、1.5mm聚合物水泥基涂膜防水涂料、3mmSBS改性沥青防水卷材、隔离层、泡沫砼找坡层（坡度1%，最薄处60mm厚）、50mmC25细石钢筋砼，配￠6.5@200钢筋。

（二）效益分析

1.经济效益

以南京理工大学泰州科技学院为例，本工艺与目前常用的水泥砂浆加挤塑保温板隔热找坡层相比，效益分析如下（除泡沫混凝土为新型建筑材料，定额中没有体现单价，以合同价计算，其他单价均套用江苏省2007年定额计算）：

（1）用泡沫混凝土找坡隔热，屋面最厚处为150mm，最薄处为60mm，平均厚度为100mm，施工期每立方米综合单价为230元，即100mm厚每平方米单价为23元。

（2）若采用水泥砂浆找坡，按设计要求1%坡度，平均厚度为25mm。根据定额测算出25mm厚水泥砂浆找坡层每平方米单价为12.00元（含所有取费），每平方米25mm厚挤塑保温板的单价为30元（含所有取费）。

故采用水泥砂浆加挤塑保温板作为保温隔热找坡层每平方米的单价为:

12.00 ＋30=42.00元/m2

（3）相比用水泥砂浆加挤塑保温板作为保温隔热找坡层，用泡沫混凝土作隔热找坡层，每平方米节约费用为42－23＝19元。

南京理工大学泰州科技学院屋面面积以30000m2计算，共节省费用为19×30000=570000元，节约工程造价57万元。近三年来没有发现开裂、渗漏等质量通病，未发生维修费用。

2.社会效益

南京理工大学泰州科技学院一期工程总建筑面积12.94万平方米，总投资1.28亿元。单体建筑涉及4幢教学楼、4幢学生公寓楼、化工楼、学生食堂以及10层的塔楼等，工期紧，任务重。屋面工程处于关键线路上，现场仅用10天就完成了全部屋面泡沫混凝土的施工，为后续工序外墙脚手架的顺利拆除、外墙涂料的顺利完工创造了条件，确保了南京理工大学泰州科技学院于2007年9月1日的顺利开学。

四、施工方法

1.搅拌

将水泥、粉煤灰等根据配合比进行计量，投入搅拌机内进行干料预拌，搅拌1～2min，确保充分搅拌均匀；根据设计配合比将清水计量加入搅拌2min，使浆料充分搅拌均匀。

2.浇筑

浇筑前，先将现浇混凝土板基层清理干净，有条件的情况下可用机械清理，以便泡沫混凝土与基层能有机结合；在泡沫混凝土入模之前，应先将基层浇筑高度控制线标出，可采用贴标高控制灰饼来进行控制；浇筑前，应根据现场实际条件设计退步操作浇注路线，避免浇注成型后行人上下踩踏造成对成品的破坏而影响工程质量，输送浆料浇注时，输料出料口距浇注面不得高于1.2m，让其缓缓自由落料，浇注点距搅拌点较远时,不得采用人工排赶浆料，应用泵送或引流；浇注时，浆料的堆积高度不得超过300mm,面积摊铺不得超过10m2，如浇注高度较高时可分层浇注，面积较大时可设置围隔板；浇注时,应对浇注厚度、设计排水坡度及浇注平整度进行检查，有偏差的应在未凝固之前进行修正。

3.养护

浇筑后，在终凝前应静态养护，不得扰动。夏天养护5-6天，冬期养护一般7-10天，如气温高，则在浇注48小时后采用适当浇水湿养护。

4.分仓缝施工

浇注48小时后，即屋面泡沫混凝土终凝后，采用手提式切割机进行分仓缝的切割。切割时，泡沫混凝土的龄期不宜太长，防止强度升高后不利切割。分仓缝每隔6m设一道（即每块分割面积不大于36m2），分仓缝宽30mm，深30mm。切割好的缝内清理干净，用密缝膏嵌平，缝上覆盖一条100mm宽卷材，防止上层细石混凝土找平层渗入缝内影响排气效果。

五、监理质量控制要点

1.施工前，应督促施工单位将现浇楼板面清理干净，以使泡沫混凝土与基层良好结合，延长保温屋面的使用寿命。泡沫混凝土中的预埋件、预留孔（水管、排水孔等）在浇筑泡沫混凝土前要求施工方做好，严禁浇筑后在保温隔热层上凿孔打洞，禁止施工方在保护层内埋设管线。

2.屋面坡度、平整度的控制。由于泡沫混凝土质轻，强度不高，泡沫容易破损，不能像砂浆那样哪里不平再重新找平哪里，所以在浇灌屋面泡沫混凝土时，监理人员应要求施工人员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缝木板条做成方格网，木板条的上表面就是泡沫混凝土成形后的表面，木板条的侧面两侧用水泥砂浆固定，用水平仪严格控制好分格缝板条的表面标高，使板条上表面的标高与计算标高一致，浇灌泡沫混凝土时，要用长刮尺沿分格缝条的表面刮平，应防止中部不平整、有波浪。为方便分格缝板条在日后取出，当泡沫混凝土达到一定强度后，取出木板条，取木板条时要注意不得破坏泡沫混凝土，取出木板条后，分格缝内及时用油膏或设计所要求的灌缝灌密实。

3.表面起皮、泛砂的质量控制。表面起皮、泛砂现象的发生多半是浇灌后初期被雨淋或养护不当被水冲，或者是水灰比过大引起的，所以预防的方法也就相对要简单，一是选择好施工的天气，保证在连续无雨的天气施工，二是要求施工方准备好防雨的用具，三是要控制好养护时间以及选择恰当的养护措施。对于混凝土的强度，养护是一项非常关键的内容，养护的好坏将直接影响混凝土的强度。泰州科技学院工程早期采用了喷雾方式进行养护，效果较好。四是严格控制好水灰比。对于水灰比的选择，一般来说，水灰比的增加会导致混凝土强度的降低。但是，根据相关文献得知，对于泡沫混凝土，当水灰比在一定的范围内增加时，泡沫混凝土的强度不但不降低，反而表现出提高的趋势，这是因为泡沫混凝土不同于普通混凝土，泡沫要完好均匀地分布于泡沫混凝土中，就应具有较好的流动性，而较高的水灰比是保证流动性的一种有效措施。所以在确定水灰比时，不应一味地降低水灰比，而应选择出最合适的水灰比，使其具有较好的流动性，以保证泡沫混凝土的强度。

4.防止泡沫破裂以及泡沫混凝土体积密度偏大的监理质量控制。在进行泡沫混凝土施工时，要求施工人员尽量使其高度一次性到位，并且不准超高，避免用铁锹或其他工具再次翻动，摊铺时，要用刮尺一次刮平到位；要求施工方合理安排好施工路线，采用倒退施工路线进行施工，防止人员和车辆辗压泡沫混凝土；尽可能避免二次转运泡沫混凝土，万不得以时，要求施工人员用小桶转运并慢慢地贴地倾倒，严禁用铁锹抛运而使泡沫破裂；刮平后立即封闭，严禁任何人员在上面走动。

5.监理人员加大现场旁站、巡查力度，督促施工单位严格根据设计配合比进行投料。屋面泡沫混凝土中往往会掺加砂子作为细骨料，应该说掺加砂子能提高泡沫混凝土的体积稳定性、减小收缩，但过多使用又影响体积密度；发泡剂的用量多少与泡沫混凝土内气泡含量有密切关系，直接影响泡沫混凝土的导热系数，所以，砂子、发泡剂的含量要控制好。浇筑后，监理人员应注意观察浆体下沉速度及高度，督促施工人员及时采取促凝措施，并且做好详细记录，作为下次配料改进的参考。如果出现塌陷事故，应及时补充浇筑。

6.加强验收。施工结束后，监理部及时组织验收，主要验收内容有：保温层厚度、排水坡度、表面平整度、分仓缝的尺寸及位置等。每800m3一个检验批，现场由监理见证取样制作试件两组，一组用于导热系数的检测（试件尺寸300×300×300mm），一组用于抗压强度检测（试件尺寸70.7×70.7×70.7mm）。标养28d后送检，检测项目一般为：干容重、抗压强度、导热系数三项主要指标。天沟、檐沟等部位也应要求施工方找坡，同时保证这些部位的泡沫混凝土厚度不得小于20mm。

六、工程实例

南京理工大学泰州科技学院屋面保温隔热兼找坡层，设计上采用了容重为700-800kg/m3，抗压强度为不小于0.4MPa，导热系数为不大于0.22w/m2·k的现浇泡沫混凝土，4m×4m的分格缝用聚氨酯油膏嵌缝。在2007年施工期间采取上述一系列控制措施后，质量全部合格，屋面排水通畅，保温隔热效果良好，为以后该法的施工运用积累了宝贵的经验。

［1］曹明莉，吕兴军.发泡剂及泡沫混凝土技术现状与展望［J］.建材技术与应用，2007，（4）.

TU

A

1673-0046（2010）5-0163-02