【摘要】泡沫混凝土作为一种新型节能保温建材,比普通混凝土容重低、强度低,在房建领域的应用日益广泛。泡沫混凝土具有隔热、保温、耐火、防渗漏、隔音、轻质等特点,是一种新型保温隔热防渗漏材料。主要用于基坑回填、地下室顶板及卫生间回填、屋面找平保温等,对泡沫混凝土在房建领域应用作了详细介绍。
【关键词】泡沫混凝土; 房建; 轻质; 高效
【中图分类号】TU528.2【文献标志码】A
[定稿日期]2024-11-06
[作者简介]周杰(1993—),男,本科,工程师,从事房屋建筑工程施工与技术管理工作;
张少华(1994—),男,本科,工程师,从事房屋建筑工程施工与技术管理工作;
张莉(1989—),女,本科,助理会计师,从事财务工作。
1 泡沫混凝土概述
泡沫混凝土是近年来兴起的一种新型建筑材料,是通过发泡剂、水泥、水均匀搅拌而成的一种轻质保温材料。常用于市政路基的大方量回填,房建领域应用较少。传统的屋面找坡、卫生间回填一般采用1∶6水泥炉渣,但随着因环保逐步关停煤窑企业、炉渣淡出市场,同时建渣也限制使用的情况下,泡沫混凝土的使用便应运而生。
2 泡沫混凝土特点
(1)轻质性。泡沫混凝土密度一般为330~1 230 kg/m2,普通混凝土的密度一般为1 950~2 500 kg/m3。与普通混凝土相比,泡沫混凝土减少了粗骨料与细骨料的添加,极大降低了泡沫混凝土的密度。
(2)保温隔热性能好。密度等级在330~1 230 kg/m3范围的泡沫混凝土,导热系数在0.08~0.3 W/(m·K)之间,热阻约为普通混凝土的20~30倍。采用泡沫混凝土作为建筑物墙体及屋面材料,具有良好的隔热节能效果。
(3)隔音性能好。泡沫混凝土中具有密集的气泡,吸声性能好,因此可用作建筑隔音层。
(4)整体性能好、耐久性好。与传统回填建筑材料相比,各层间紧密连接,且施工工艺与普通混凝土类似,整体性及耐久性均优于炉渣、灰土等回填材料。
(5)减震性好。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。
(6)防水性能强。泡沫混凝土吸水率较低,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。
(7)环保性能好。泡沫混凝土作为一种环保材料,其生产过程中无有害物质排放,且可回收利用。同时其优异的保温隔热性能有助于降低建筑能耗,实现节能减排。
(8)经济性。泡沫混凝土材料及施工工艺均不复杂,只是采用水泥、水、发泡剂等拌制而成。以屋面找坡为例,又可减少一道常规的水泥砂浆找平层。
(9)透水与过滤功能。透水砖:泡沫混凝土透水砖具有良好的透水性能,可用于城市道路、广场等场所的铺装,解决城市排水问题。过滤层:泡沫混凝土还可用于工业机械过滤层、河沙水过滤等领域,其多孔性使其具有良好的过滤效果。
3 泡沫混凝土的在房建领域的应用范围
(1)肥槽回填。目前房建地下室挡墙与基坑支护之间的肥槽一般采用3∶7灰土或2∶8灰土回填,回填时需分层压实并摊撒石灰,施工效率较低,尤其肥槽宽度较小时,机械无法通过,现场无法回填及压实,施工质量无法保证。采用泡沫混凝土泵送工艺可以有效解决施工困难及压实等难题,且效率较高,每天回填方量约为回填土的1~2倍。
(2)屋面找坡。传统的屋面做法一般是结构层—1∶6水泥炉渣找坡层—找平层—防水层,如采用泡沫混凝土,则做法可以调整为结构层—泡沫混凝土找坡—防水层,减少了找平层施工工序。且随着绿色工地及环保工地的推广要求,炉渣材料逐步被市场淘汰,泡沫混凝土使用更广。
(3)厨房、卫生间回填。根据设计要求及使用功能,厨房、卫生间一般采用结构降板,排水管道安装后采用建筑材料回填至设计标高,传统的回填材料一般也采用水泥炉渣,由于炉渣的使用限制性,厨卫回填也可采用泡沫混凝土。
(4)地面隔音层。随着住户对房屋使用要求的提高,出现了地面隔音层,目前地面隔音一般采用隔声砂浆、隔振垫、挤塑板等材料,但由于泡沫混凝土具有较好的隔音性能,也可用作地面隔音。
(5)地下室回填。当地基承载力差时,为节约造价,设计师可能会采用降低基底标高的方法,同时,为了满足建筑使用功能,又必须回填至一定标高,泡沫混凝土可用于此处回填。在现代建筑设计与施工中,泡沫混凝土能较好地满足补偿地基材料的要求。由于建筑物群各部分自重的不同,在施工过程中将产生沉降差,泡沫混凝土作为软材料填充在基础中,可以有效减少沉降差,提高建筑物的稳定性。
(6)室内隔断。轻质墙板与隔断轻质墙板:泡沫混凝士轻质墙板具有重量轻、强度高、保温隔热、隔音效果好等优点,适用于建筑分户和分室隔墙。与传统材料相比,泡沫混凝土轻质墙板能够显著降低建筑自重,提高施工效率,复合隔声板:泡沫混凝土复合隔声板不仅具有隔声功能,还兼具隔断作用,且安装快捷,适用于各种需要隔声的室内空间。
4 泡沫混凝土施工要求
(1)施工准备。正式施工前应委托具有资质的第三方检测单位出具配合比报告,即确定每1 m2泡沫混凝土中水泥、发泡剂、水的掺量。出具配合比报告后,现场应配备核定后的计量仪器,严格按照配合比下料,防止强度或容重达不到设计要求。所用水泥按照要求进行检测,现场一般采用32.5级硅酸盐水泥,同批次袋装水泥每200 t抽检一次。
(2)材料准备。水泥:通常使用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,强度等级不低于32.5号。
发泡剂:常用的有聚氨酯、木质素磺酸盐等,其用量配比应根据厂家使用说明,结合具体工程需求进行设计。
其他材料:包括石灰(石灰或生石灰粉,要求活性好、质量轻)、纤维(耐碱玻璃纤维或合成纤维,用于增强强度和稳定性)水(自来水或可饮用的自然水)等。
(3)基层处理。回填前应清理基层的杂物、落地灰、建渣等,确保表面平整、无杂物。对于裂缝、蜂窝麻面等缺陷应进行修补处理,并洒水湿润,表面无明显积水后方可进行回填。
(4)泡沫制取和使用。搅拌泡沫混凝土:将水泥、石灰、发泡剂、纤维和水按配合比要求进行搅拌,搅拌时间不少于2 min,确保搅拌均匀。泡沫混凝土应随拌随用,通过搅拌搅拌成型后应在15 min以内通过泵机泵送至施工场地浇筑,以免硬化后泵机产生堵塞。
(5)根据设计要求,测量并标出标高线,确定泡沫混凝士的厚度和位置。浇注泡沫混凝土:将搅拌好的泡沫混凝土浇注到基层上,并控制好厚度和均匀性,防止出现气泡和空鼓。及时收面达到表面平整抹光找平。由于泡沫混凝土具有良好的流动性,因此每日回填量不宜过大,每日回填高度宜控制在250~500 mm之间,以免影响回填质量。
(6)根据屋面技术规范要求,当采用材料找坡时,坡度一般为2%。
(7)当容重低于300 kg/m3时,施工时宜加速凝剂,速凝剂掺量一般为水泥用量的2%~8%,掺量随速凝剂品种、施工温度和工程要求适当增减,具体的增减量应由实验确定。
(8)施工现场的气温不宜低于5 ℃。
(9)施工完毕后,应进行保湿养护,必要时可覆膜养护。养护时间不少于7天。养护期间应避免人员踩踏和重物堆放。
5 质量控制要点
泡沫混凝土的应在事前、事中、事后三个阶段进行全过程质量控制。
(1)事前控制。首先是根据设计要求,委托具有资质的第三方检测单位出具配合比报告,明确每1 m3泡沫混凝土中水泥、发泡剂的掺量。使用合格的原材料,所用的水泥和发泡剂应具有产品质量检测报告、合格证等质量保文件,同时对于有规范要求复检的水泥,严格按照批次抽检。拌合用水符合相关规范要求。搅拌机应能正常使用、无故障。计量仪器应准确,根据要求提前进行校核工作。
编制泡沫混凝土专项施工方案并向作业人员进行技术交底,着重明确水泥及发泡剂掺量、每日浇筑高度、成型后的养护、浇筑环境要求等注意事项。
(2)事中控制。施工前应确定回填的方量及范围,作好施工规划,浇注过程中严格控制每日的浇注高度。着重控制水泥及发泡剂的掺量,禁止私自更改配合比报告或不按照配合比报告下料。严禁在泡沫混凝土回填过程中抛填建渣、素土、卵石等材料。如有下雨、下雪或气温低于5 ℃等情况,应立即停止施工,并对已完成部分进行覆盖保护。浇筑过程中应制作150 mm×150 mm×150 mm的立方体标准试块,养护28天后用于检测泡沫混凝土的抗压强度是否达到设计要求。
(3)事后控制。在泡沫混凝土中的水泥初凝后即进行养护,养护方式与普通混凝土类似,可洒水或覆膜养护,避免水化热过大产生裂缝。泡沫混凝土试块养护28天后及时进行检测,各项指标符合设计要求后方可进入下道工序的施工。
6 安全措施
在施工过程中,要采取必要的安全措施,如穿戴安全帽、手套、耳塞等,防止施工安全事故的发生设备操作人员应经过专业培训,熟悉设备使用说明书,保障设备操作的安全性和高效性。
7 注意事项
粉煤灰的加入量不能超过40%,否则会导致泡沫混凝土的强度较差,施工前需要对各个器械进行测试,确保正常运行,避免中断影响施工进度。施工前彻底清洁浇筑位置,保持干净整洁避免起皮、松动等现象。注意环境保护,避免造成环境污染。注意成品保护,防止损坏已完成的工程部位。
8 结束语
泡沫混凝土作为一种新型建筑材料,以往用在市政领域较多,但随着环保及绿色施工要求,炉渣已逐渐淡出房建市场,随之而来的是泡沫混凝土的大量使用。就目前而言,屋面找坡已逐步采用轻质泡沫混凝土,地下室回填、隔音层等的使用尚未大面积展开。相信随着建筑业的不断发展,泡沫混凝土将在房建领域有更多地用武之地。
参考文献
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