干拌复合轻集料混凝土垫层施工技术

刘剑锐 孙占强

摘 要：干拌复合轻集料的适用过程节能环保，施工工艺简单，质量容易控制，而且材料耐久性好，抗裂性优，是一种良好的水泥制品，完全可替代陶粒砼垫层施工。具备良好的社会效益和经济效益，市场前景广阔。本文对干拌复合轻集料混凝土垫层施工技术进行了探讨。

关键词：干拌复合轻集料；混凝土；垫层施工

1 概述

目前北京市等城市已限制使用黏土陶粒、页岩陶粒，实际市场上已无陶粒供应，经研究、试验、开发一种干拌复合轻集料垫层（简称“复合轻集料垫层”代替陶粒砼，此拌料现场加水搅拌即可施工。建筑标准图集12BJ1-1中已明确该种产品，在建筑设计中专门针对近年来北京市连续出台“限制使用工程材料目录”而引发。

原图集08BJ1-1《工程做法》中各楼层面垫层中陶粒混凝土全部用这种新材料代替，而且原图集中陶粒砼密度按1800kg/m3计算，目前12BJ1-1图集已更换为B型复合轻集料垫层，即密度为≤850kg/m3、

≥600kg/m3，各楼面做法的静荷载已做修改。小编从北京市各大设计院了解，现在结构设计的楼板荷载、建设设计中的楼地面做法已按照新图集及时调整，从设计角度上进行节能减排。下图引自目前标准设计图集。

施工的难点在于目前建筑施工行业无“复合轻集料垫层”的技术规程、施工验收规范。编者在2015年底至2016年期间，工程上涉及到该产品，从开始接触该产品，到摸索，再到参照相似规范、规程，并与设计院、试验室、施工管理员多方面多角度研讨的基础上，进行了施工，施工效果得到设计师和业主高度认可。本文从施工特点、适用范围、施工要点、质量标准以及技术经济效益对比，进行详细论述，从而对复合轻集料垫层施工做了全面的阐述。

2 产品特点

2.1 材料介绍：干拌复合轻集料垫层由两部分组成：一是预拌垫层粉料：是由水泥、粉煤灰、外加剂经工厂支撑的均匀干拌粉料；

二是复合轻集料：是破碎的废聚氨酯颗粒与无机凝胶材料复合而成，在现场与预拌垫 层粉料和水混合搅拌制成。

2.2 产品特点：产品具有质量轻、施工性能好、定量包装无需现场称量、配置工艺简单等突出特点。层面可以承重，可以按使用要求铺设排水坡度，大大方便设计和施工。

①轻质性：干密度为500-700kg/m3相当于普通水泥混凝土的1/5，应用于楼面垫层，屋面找坡，大大降低结构重量，从而降低了主体的结构造价。层面可以承重，可以按使用要求铺设排水坡度，大大方便设计和施工。

②保温隔热性：导热系数为0.08-0.102W/（m·k），热阻为普通混凝土的20-30倍。

③低弹减震性：聚氨酯颗粒具有低的弹性模量，从而使其对冲击荷载具有良好的吸收和分散作用。

④抗压性：抗压强度为1.0-3.0MPa。

⑤隔音性：复合轻集料混凝土中的聚氨酯颗粒分布均匀，吸引能力强是普通混凝土5倍，具备有效的隔音功能。

⑥防火性：复合轻集料混凝土防火A级。

⑦环保性：复合轻集料混凝土原材料为水泥、粉煤灰、聚氨酯颗粒与无机胶凝材料，不含苯甲醛等有害物质，环保性能符合国家标准。

3 适用范围

3.1 适用于屋面找坡层、楼面垫层。

3.2 干拌复合轻集料垫层的技术性能指标：（引自建筑标准图集12BJ1-1）

该材料分为A型和B型，不同的技术指标适用于不同的施工部位，主要取决于设计师的选择。

3.3 复合轻集料混凝土垫层可提高各楼层之间的保温、隔热、隔音及承载力；可减轻屋面荷载；可方便地面內管线的布置和安装。用于防潮层还可防止楼地面回潮；保持楼地面干燥，对保护各种木地板、塑胶板、陶瓷地板不变形、不退色以及地下室防潮、防水等相当有利，且降低房屋荷载，极大降低房屋建造成本。

4 工艺原理

4.1 屋面找坡层和地面垫层需同时满足抗压强度、重量轻的特点。采用干拌复合轻集料，其容重是原来陶粒砼的一半，强度可以达到3MPa，完全满足坡屋面强度和地面垫层需求。

4.2 对于某些车库顶，正负零板上设置的屋面（即只有地下结构的房屋建筑部位），功能可能是商业步行街，也可能是地上停车场，或者公园等，难免会有运货车上来。对于这些部位的屋面，需要在干拌复合轻集料垫层上设置100mm厚C20砼面层，保证表面强度即可。

4.3 干拌复合轻集料具有较低的导热性能，可以减少屋面保温层的取值参数，达到一定厚度的，甚至可取消保温层。

5 施工流程及操作要点

5.1 工艺流程

5.1.1 干拌复合轻集料施工工艺流程

目前市场上原来做砂浆生意的商家已纷纷转向此种产品，现场采用两种方式进行施工。

5.1.2 一种为预拌粉料与复合轻集料已拌制均匀，成袋装状态的再复合材料。这种袋装产品现场掺加适量水拌合即可施工。施工时因水量掺加无固定数量，即搅拌成均匀拌合物即可，一般工程上将其拌合类似干硬性水泥砂浆的状态即可，由人工摊铺在已清理干净的基层上，按照已标定平墩将其铺平，铺平高处设计标高3mm，然后用平板振捣器振实找平。如铺设较薄时，可随铺设用铁锹或者特制木拍板拍压密实，并用大杠找平、木抹子搓平，全程需要在3小时内完成。

①将袋装材料掺加适量水拌合后的状态（干硬型）。

②人工摊铺在已清理干净的基层上，均匀摊铺，表面搓平。

③找平、拍实、压平、收面。

5.1.3 一种为泵送形式，即用砂浆泵配合50软管将拌合物泵送至作业面。此种工艺采用粉料和干料分离形式，按照北京市规定，目前粉料采用罐装形式（根据工程量确定罐的大小和数量），复合轻集料采用袋装形式（每袋约0.25立方米）。施工现场配备砂浆搅拌机一台，由变频控制器控制的水泵和砂浆泵将粉料和水，按照每分钟添加定量的形式加入搅拌机，每盘拌制均需一袋复合轻集料。泵送至现场的干拌复合轻集料成稀泥状，浇筑满已支设模板的基层上，表面刮平即可，自然养护三日才可达到上人强度，最后抹压20厚砂浆找平层即可交付下道工序。

①现场采用水泥罐车，将垫层粉料灌入砂浆罐内，一般为减少运输次数，现场采用60吨的砂浆罐。

②现场通过变频泵控制，将定量水和粉料抽取到搅拌机，搅拌机每配备一盘加入一袋聚氨酯颗粒物。搅拌机的容积搅拌机0.6立方米，每盘掺加粉料0.2立方米，聚氨酯颗粒0.2立方米，水灰比1：0.8。

③搅拌机连接砂浆泵送机，现场采用50软管连接至施工作业面，复合轻集料砼呈稀泥状。

④一天后稀泥装呈“皮冻状”，可用手指按下印记。

⑤三天后水泥制品强度完全上来，上人不留痕迹。

5.2 操作要点

5.2.1 注意事项

施工温度高于5℃以上。

严禁使用过时砂浆。

施工完的垫层应注意保护，常温3d后方能面层施工。

垫层施工过程中不得碰撞门框，管线和已完的立墙装修面层。

垫层浇筑完满足养护时间后，可继续进行面层施工。如继续施工时应对垫层加以覆盖保护，避免在垫层上搅拌砂浆，存放油漆桶等物，以免污染垫层，影响面层与垫层的粘结力，而造成面层空鼓。

5.2.2 储存

粉料-5～40℃条件下，贮存期为6个月，防潮、防雨。

轻集料储存在无风出，防火。

5.2.3 施工要点

复合轻集料垫层施工分层厚度不宜超过300～350mm，经测试，每层厚度沉降量为20mm。一般需将表面收出拉毛面，满足观感要求和方便面层施工。

6 材料与设备

6.1 材料要求

6.1.1 预拌垫层粉料

由水泥、粉煤灰、外加剂经工厂支撑的均匀干拌粉料。

6.1.2 復合轻集料

由破碎的废聚氨酯颗粒与无机凝胶材料复合而成。

6.1.3 水源

自来水。

6.1.4 辅料

抗裂剂、防冻剂；一般掺加比例为5%。

6.2 设备要求

6.2.1 主要设备

强制式砂浆搅拌机：TC-201；

砂浆泵送机：708地泵；

定做砂浆储存罐：20吨、30吨、40吨、60吨、70吨。

6.2.2 主要设备和机具采购时要符合安全使用要求。

7 质量控制和验收

7.1 参照规程、规范

本产品属于新型材料，目前市场上尚无技术依据，在施工中，仅有的依据为12BJ1-1图集。目前可根据设计要求，仅可进行有关容重、强度、导热系数三个方面的材料复试，根据目前规范参照取样方法。

①若图纸设计中对该材料有保温方面的技术要求，试验方法即可参考《建筑保温砂浆》（GB/T201473-2006）；取样代表批量：同一厂家同一品种的产品，当单位工程建筑面积在20000平方米以下时，各抽查不少于3次；20000平方米以上时，各抽查不少于6次；取样要求300*300*30mm试样。

②图纸设计中一般对该材料有容重和强度方面的技术要求，目前工程上有按照砂浆进行做试验的也有按照砼做试验的。具体如下：

容重和抗压强度采用传统的70.7mm3砂浆试样。代表批量，目前尚无可参照规范，工程上一般取企业标准做依据。有参考《轻集料及其试验方法》（GB/T1743-2010），及原来试验陶粒、粘土块等轻集料的取样批次，对均匀堆料取样时，以400m3为一批，不足一批时亦以一批论。

容重和抗压强度采用传统的100mm3的砼试样。代表批量，目前尚无可参照规范，工程上一般取企业标准做依据。有参考《轻骨料砼技术规程》（JGJ51-2002）、《轻集料砼技术规程》（JGJ51-1990）的要求，即陶粒砼的技术规程，即每100m3标准养护试块为一个批次进行材料试验。

编者仔细研读以上规程，发现《轻骨料砼技术规程》（JGJ51-2002）、《轻集料砼技术规程》（JGJ51-1990）其实为同一规程，规程不适用于无砂或者少砂的大孔径轻集料，且针对的就是原来的陶粒砼和黏土粒砼，有确定的强度等级和密度等级，没有一个等级适合本产品的技术指标。按照《轻集料及其试验方法》（GB/T1743-2010）的试验项目也是针对砂石土类陶粒类的轻集料，不适用于聚氨酯。

③工程上，考虑到复试项目非结构承重构件，仅为装饰装修工程。若采用同一施工工艺，同一厂家的原材料时，容重指标按照每层进行取样；若为连续施工，抗压强度按照每400m3成型的轻集料砼垫层取样，不足仍取一批次。

7.2 质量标准及验收

①垫层强度、容重、导热系数必须满足设计要求，A型、B型复合轻集料砼垫层的要求。

②垫层材料必须拌合均匀，分层铺设，表面平整，找坡正确。

③整体砼垫层厚度允许偏差：+10%，-5%，且不得大于4mm。

④面层不得有空鼓、开裂、起砂等现象。

⑤突出屋面的墙或烟囱的侧面瓦伸入泛水宽度不小于50mm。

7.3 检查方法：靠尺、观感质量。

8 安全措施

8.1 复合轻集料施工的安全措施应符合北京市安全文明施工防尘降尘要求、《施工现场临时用电验收规范》JGJ46-2005、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99等有关规定。

8.2 搅拌机需设置防尘蓬，密闭严实，不得有扬尘。

8.3 现场浇筑砼时，需穿雨鞋，不得将水泥浆与人工皮肤直接接触。

8.4 凡有严重心脏病、高血压，神精衷弱症及贫血症等不适于高空作业者不得进行屋面工程施工。上屋面前检查有关安全设施，如栏杆、安全网等是否牢固，检查合格后，才能进行高空作业。

9 效益分析

9.1 陶粒砼等已退出历史舞台，因为造成土地资源浪费，材料限制。

9.2 ①材料费：

每立方复合轻集料连机械带材料费390元/立方米。

每立方预拌商品陶粒砼材料费385元/每立方。

②人工费：

复合轻集料，一个人工日完成50立方米，47元每工日，完成每立方0.94元。

陶粒砼，一个人工日完成7.4立方米，47元每工日，完成每立方6.4元。

③造价：

复合轻集料 390+0.94=390.94元/m3

陶粒砼 385+6.4=391.4元/m3

9.3 结论

陶粒砼无论从性能（容重为轻集料的一倍），还是从经济效果（价格每立方差0.46元），都将被轻集料砼取代。轻集料砼为节能环保的新型材料，而陶粒砼已被历史淘汰，至2010年开始已录入在北京市限制使用的工程材料。

10 总结

以上为小编主要从轻集料砼材料性能、施工工艺、试验方法、价格对比几个角度进行阐述，目的是为目前该种新产品提供一些理论依据和实践总结，希望可以帮助建筑施工同行业的朋友。

干拌复合轻集料的适用过程节能环保，施工工艺简单，质量容易控制，而且材料耐久性好，抗裂性优，是一种良好的水泥制品，完全可替代陶粒砼垫层施工。具备良好的社会效益和经济效益，市场前景广阔。希望国家建筑行业能尽快出台关于干拌复合轻集料的相关规范，给广大同仁提供有力的理论依据。希望本文能给正在困扰的各位同仁提供一些帮助。