岳 辉
(山西一建集团有限公司，山西 太原 030012)
在建筑屋面结构中，主要的找坡材料有陶粒混凝土、煤渣混凝土和泡沫混凝土等轻骨料混凝土，目前建筑市场中政府极力推广的屋面找坡材料是泡沫混凝土。泡沫混凝土具有质轻、导热系数低、隔音效果好等优点，应用至屋面结构中具有显著的经济效益和社会效益，因此本文根据泡沫混凝土在某工程屋面结构中的应用进行研究，分析其相关的施工技术和施工要点。
1 工程概况
某建筑的使用功能为商场，屋面总建筑面积约为16 000 m2，根据业主和设计要求，需在屋面结构中使用泡沫混凝土作为该商场的找平层和保温层。按照设计要求，找坡时的坡度为2%，找坡层的厚度约为150 mm～330 mm。所使用的泡沫混凝土容重为500 kg/m3，导热系数不大于0.12 W/(m·K)，抗压强度不小于0.90 MPa，预计使用泡沫混凝土量3 800 m3。
2 配合比设计
2.1 原材料
在确定泡沫混凝土的配合比时使用的原材料主要为水泥、砂、发泡剂和补偿剂。其中使用的水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥；砂为普通河砂，含泥量不大于3%；发泡剂为表面活性类发泡剂；补偿剂为钙矾石类收缩补偿剂和耐碱玻璃纤维，主要作用是可提高泡沫混凝土的抗裂性能。
2.2 施工设备
制备泡沫混凝土时，应使用砂浆搅拌机、发泡瓶和空气压缩机等；浇筑施工时应使用水准仪测试泡沫混凝土的浇筑厚度。在制备泡沫混凝土前，相关负责人应对上述机械设备进行检查，检查其使用状况，并定期对上述机械设备进行保养和维修，确保其正常、稳定的工作。
2.3 配合比设计
在进行配合比设计时，应根据业主、设计和现场的施工条件配备满足相关要求的泡沫混凝土。确定配合比前，应对泡沫混凝土进行试配，并通过试验确定配合比。本工程所使用的泡沫混凝土为常规的泡沫混凝土，所使用的配合比如表1所示。
表1 泡沫混凝土配合比 kg/m3
3 泡沫混凝土的施工工艺
3.1 施工流程
在进行施工时，施工过程共分为屋面基层处理、配制泡沫混凝土、浇筑泡沫混凝土、浇筑后处理四个阶段。
1)屋面基层处理。在浇筑泡沫混凝土前，应首先对屋面基层进行相应处理，将屋面顶部的杂物、油污和灰尘等进行清理，并且确保屋面板顶部不存在混凝土面层剥落、空鼓等现象。清理完成并确认无误后，在基层上洒水润湿，并涂刷一层厚度较薄的水泥砂浆层。
2)配制泡沫混凝土。首先在发泡瓶内加入适量的水和发泡剂，加压静置3 min～6 min，待发泡瓶内的气压达到0.6 MPa～0.8 MPa时停止加压。其次配制水泥浆时应将水与纤维材料进行1 min～2 min搅拌，搅拌均匀后再加入水泥、砂和补偿剂，继续搅拌1 min～2 min后，待水泥浆形成稠糊状时停止搅拌，最后再将高压制成的发泡剂与之融合继续进行搅拌。
3)浇筑泡沫混凝土。在浇筑泡沫混凝土前，应首先按照设计要求将屋面板上的预埋件进行安装，并制作预留孔模板，避免在浇筑泡沫混凝土后通过凿孔或打眼的方式制作预留孔，从而影响泡沫混凝土的整体性。根据设计要求确定浇筑泡沫混凝土的厚度，使用水准仪进行放线，放出泡沫混凝土层的标高线和坡度线。浇筑泡沫混凝土时，施工人员应确保浇筑的平整度。若屋面面积较大，可通过分区浇筑的方式进行浇筑。采用分区浇筑时，应使用模板将各区交接处进行分隔，对各区进行单独浇筑施工。混凝土浇筑完成后应使用尺竿对浇筑的泡沫混凝土进行刮平处理。混凝土浇筑完成后应立即对其进行养护施工，养护时采用保湿养护的方法进行，养护时间为14 d以上。
4)浇筑后处理。泡沫混凝土浇筑完成后，现场施工人员应观察泡沫混凝土的自下沉和高度变化，当泡沫混凝土接近达到初凝强度时还未达到理想强度，应立即使用促凝剂促进泡沫混凝土的凝结硬化；当泡沫混凝土出现自下沉或不同程度的下凹现象时，应立即对下沉或下凹处进行补浇，确保泡沫混凝土层的整体性、平整度和厚度达到设计和规范要求。
3.2 泡沫混凝土施工要点
泡沫混凝土的施工要点主要包括泡沫混凝土制备、浇筑施工和浇筑后的养护三部分。
1)在制备泡沫混凝土过程中，应首先在搅拌机内加入水，之后再加入其他胶凝材料、细骨料和外加剂，充分搅拌均匀后，拌合物呈稠糊状后再加入发泡剂继续进行搅拌，待搅拌均匀后即可进行浇筑施工。搅拌时不同的搅拌顺序得到的泡沫混凝土拌合物的质量不同，若投料顺序出现错误，如后加入水则其他材料可能附着在搅拌机壁上，从而影响泡沫混凝土的强度和其他性能。
2)在进行放线施工时，应按照设计和相关规范要求进行。标注标高控制点时，应使用纵横向综合布点的方式进行，网格间距宜在3 m内，在分区模板或女儿墙内侧弹出标高控制线。
3)分区浇筑时，每个单独的区内浇筑的泡沫混凝土每层厚度应在100 mm以内。使用模板将各区进行分隔，浇筑完成后泡沫混凝土具备一定强度后可将分隔区模板进行拆除，最后在模板位置处灌入泡沫混凝土。分隔区模板可起到变形缝的作用，可避免出现因泡沫混凝土水化反应产生的水化热较大而导致泡沫混凝土膨胀变形、开裂的现象。
4)在浇筑完泡沫混凝土后、面层刮平前，应检查面层是否继续出泡或泌水现象，若未出现上述现象则不必进行相应处理；若出现上述现象则应采取一定措施进行处理，确保泡沫混凝土的施工质量。
5)泡沫混凝土浇筑完成后应使用刮尺将面层刮平，确保面层的平整度满足设计和规范要求。浇筑完成后泡沫混凝土早期强度较低，不能承受较大集中荷载，因此浇筑后36 h内禁止在泡沫混凝土层上方上人或堆放其他材料。
3.3 泡沫混凝土施工注意事项
1)将泡沫混凝土进行分层浇筑施工时，一般应将浇筑层厚度控制于100 mm范围内，本工程为确保施工质量，将每浇筑层厚度控制于60 mm范围内，浇筑完成后发现浇筑效果更佳。
2)分区浇筑时，应将每个区内的浇筑坡度通过计算得到具体的坡度值，控制分隔模板高度。浇筑时首先将坡底的泡沫混凝土逐区向上进行浇筑，避免出现倒泛水现象。
3)浇筑泡沫混凝土时，应避免在雨天、大风天、冬季、高温天气下进行施工，应在室外温度为5 ℃～40 ℃的正常天气下进行施工，从而确保泡沫混凝土的施工质量。
4)泡沫混凝土浇筑完成后并将面层刮平后，应立即对其进行洒水养护，养护期内应禁止泡沫混凝土面层上人和堆放材料，养护时间应不少于14 d。
5)制备泡沫混凝土时，施工单位应配备专人对压缩机的压力值进行记录和登记，当压力值超过规范限值时应适当降低压力值从而达到规范要求，确保制备的泡沫混凝土质量，同时确保制备人员的人身安全。
6)制备泡沫混凝土时，应将原材料进行分类堆放和管理，施工完成后应将剩余材料及时进行分别存储和保管。
4 经济效益分析
常规的屋面找平层使用的细石混凝土或水泥砂浆，厚度为15 mm～40 mm。细石混凝土和水泥砂浆的自重较大，铺设于屋面上增加了结构自重，不利于结构抗震。而使用泡沫混凝土后，尽管是铺设的泡沫混凝土厚度较大，但其自重轻、保温性能好、防水性能好等，铺设泡沫混凝土后基本无需再单独铺设保温材料，减少对环境的污染，降低了工程施工成本，具有良好的经济效益和社会效益。
本工程使用的是泡沫混凝土找平层和保温层，按照当下市场行情计算，每平方米100 mm厚泡沫混凝土的施工成本为25元，每平方米100 mm厚的水泥砂浆找平层和挤塑保温板的施工成本为30.13元，两者每单位体积下的施工成本差距5.13元。本工程屋面面积为16 000 m2，使用泡沫混凝土进行找平层和保温层施工直接减少工程施工成本6.6万元。
本工程自竣工完成并交付使用至今已逾两年，至今顶层屋面板底并未出现裂缝和渗漏现象，且据业主反映，顶层保温隔热效果良好。综合得到在屋面板上使用泡沫混凝土替代传统的细石混凝土或水泥砂浆找平层和有机材料保温层，具有良好的经济效益和社会效益，值得在建筑市场中推广应用。
5 结语
泡沫混凝土是近些年研究得到的较为稳定的一种质轻、保温效果好、经济性好的新型混凝土材料，可广泛应用于隔墙和屋面找平层施工中。本文即通过泡沫混凝土在某工程屋面找平层中的应用进行研究，得到使用泡沫混凝土较传统施工材料具有良好的经济效益和社会效益。
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