泡沫混凝土在屋面施工中的应用分析

邓 义

（贵州省冶金建设公司，贵州 遵义 563000）

在建筑屋面结构中，陶粒混凝土、煤渣混凝土和泡沫混凝土均为轻骨料混凝土材料，其中，泡沫混凝土是建筑市场中政府极力推广的屋面施工材料，能够有效提升建筑屋面施工经济效益和社会效益。因此，对泡沫混凝土在建筑工程屋面施工中的应用方式进行深入研究迫在眉睫。

1 泡沫混凝土的优良性能

1.1 隔热保温

20℃空气的导热系数仅为0.027W/（m·K），而普通混凝土的导热系数为1.28W/（m·K），是空气的47 倍。泡沫混凝土中含有的大量气泡，较大程度上减小了其导热系数。泡沫混凝土的密度越小，里边的气泡就越多，导热系数也就越小。

我国规范规定，干密度为1000 kg/m3的泡沫混凝土，其导热系数不能大于0.27W/（m·K），接近于导热系数不低于0.23W/（m·K） 的绝热材料；干密度为300kg/m3的泡沫混凝土，其导热系数不能大于0.08W/（m·K），完全满足保温材料导热系数小于0.14W/（m·K） 的要求。现实中常用的泡沫混凝土的密度一般为300～1200 kg/m3，其导热系数在0.08～0.3W/（m·K） 之间，仅为普通混凝土的四分之一，乃至更小，因此，泡沫混凝土被广泛地用作保温材料。

1.2 轻质

由于孔洞的存在，泡沫混凝土的自重较小。市场上常用的泡沫混凝土密度一般为300～1200kg/m，小于常用的建筑材料。使用泡沫混凝土的建筑结构，由于自重的减小，不仅可以降低结构构件的承载力要求，而且能赋予建筑良好的抗震性能，降低建筑造价。所以，泡沫混凝土常被当作良好的填充材料用于建筑等领域。

1.3 适合现场浇筑

泡沫混凝土保留了普通混凝土适合现场浇筑的特性。对于一些形式较为复杂或开洞较多的保温墙面、屋面，如采用传统的保温材料必然会出现大量裁减的情况，既浪费材料，又浪费人工。如果采用泡沫混凝土进行现场浇筑，不仅可以节省材料，还可以节省人工，最终节省工期，降低造价。

2 工程概况

某项目屋面建筑面积为7800 m2，屋面属于大面积屋面，屋面的保温隔热层施工季节为夏季，气温较高，加上沿海地区风力较大，大面积屋面保温隔热层施工存在容易开裂的施工难题。屋面保温层原设计采用陶粒混凝土找坡，坡度为2%，然后铺设泡沫玻璃保温板，但是由于屋面上设备基础较多，出屋面各种通风管道和设备交错布置，还有各种广告牌基础，假如采用原设计的保温材料，将需要大量的切割与拼接工作，材料浪费较多，人工成本较高，工期也相应较长。综合考虑施工技术、成本等因素，确定选用泡沫混凝土保温材料。泡沫混凝土找坡坡度为2%，最薄处为140mm，最厚处为240mm，平均厚度为190mm，要求导热系数≤0.12W/（m·K）。设计变更之后将原先的施工工序由2 道变成1 道，泡沫混凝土一次现浇成型，施工质量有保证，保温材料采用泡沫混凝土能够节约造价约168 元/m2，该建筑工程泡沫混凝土屋面体系结构形式如图1 所示。

图1 泡沫混凝土屋面体系构造

3 屋面泡沫混凝土施工技术

3.1 原材料与设备的选择

（1） 原材料的选择。水泥采用普通硅酸盐水泥，标号为42.5，水泥的各项性能指标应满足规范GB175－2007 的标准；短纤维采用聚丙烯短纤维，生产厂家为廊坊帅腾化工有限公司，短纤维的各项性能指标应满足规范GB/T21102－2007 标准；发泡剂采用高分子复合发泡剂，生产厂家为济南汇盛化工有限公司，发泡剂的各项性能指标应满足规范JC/T2199－2013 标准；粉煤灰采用Ⅱ级粉煤灰，粉煤灰的各项性能指标应满足规范GB1596－2005 标准；纤维素醚采用羟丙基甲基纤维素醚，纤维素醚各项性能指标应满足规范JC/T2190－2013标准；缓凝剂的型号为Sikaretardol－25 型，缓凝剂各项性能指标应满足规范GB8076－2008 标准。

（2） 设备的选择。主要设备有鼓风机、空压机、塌落度筒、切割机、铁锹、水准仪、发泡桶、铝合金直尺、砂浆搅拌机、卷尺和抹子等。

3.2 泡沫混凝土配合比设计

普通的泡沫混凝土配合比设计为水泥：发泡剂：粉煤灰=210：1：90，水胶比为0.45，考虑到本工程的施工特点，加入短纤维、纤维素醚和缓凝剂，能够有效改善泡沫混凝土的性能，优化后的配合比设计为水泥∶发泡剂∶粉煤灰∶短纤维∶纤维素醚∶缓凝剂为210∶1∶90∶3∶2.4∶4.2，水胶比为0.40。

3.3 施工准备

泡沫混凝土施工前应将建筑屋面基层清理干净，保证基层上无浮尘、油污、杂物和积水现象。根据保温层的坡度和厚度，在四周墙体或者管道上画出标高控制线。采用1∶2 水泥砂浆设置冲筋点，设置范围为3m×3m，分仓模板严格按照保温层标高点进行固定，在凸出屋面的构造物以及女儿墙和屋面交界处设置分隔条。

3.4 泡沫混凝土拌制

启动空压机将发泡桶的杂物排净，然后将发泡剂和40倍发泡剂量的水混合一起倒入发泡桶，接着充气加压3～6 min，待空压机压力达到0.6～0.8MPa 后停机备用。将粉煤灰、水泥和水按照配合比设计2 的比例进行混合搅拌，然后加入短纤维、纤维素醚和缓凝剂拌制成水泥浆，接着将泡沫加入搅拌2～3 min，搅拌过程中应时刻检查水泥浆与泡沫是否搅拌均匀；如不满足要求，则继续搅拌1～3 min，搅拌成稠状的水泥浆浆液。

3.5 泡沫混凝土浇筑

大面积泡沫混凝土的浇筑方法采用分区逐片浇筑法，采用模板将混凝土浇筑区域分仓成若干仓位进行逐片浇筑。混凝土浇筑采用分层法施工，每层的浇筑厚度为100mm，等底层混凝土初凝后强度达1.2MPa 后再进行混凝土面层的二次施工，分仓区的泡沫混凝土浇筑到设计标高时，采用铝合金直尺进行刮平，混凝土初凝前，采用木抹子第二遍抹压泡沫混凝土表面，终凝前，再进行第三遍抹压，使得混凝土表面平整、密实和光滑。夏季气温较高，当混凝土浇筑厚度满足设计要求时应立即进行收光，以免出现麻面现象。

3.6 泡沫混凝土养护

泡沫混凝土终凝后应及时进行浇水养护，并覆盖1 层塑料薄膜。每天按照早、中、晚各浇水1 次，确保泡沫混凝土表面保持湿润状态。养护时间≥14d，在养护期间应做好成品保护，不得在混凝土表面堆积物品和人员行走。

3.7 分隔缝设置

待泡沫混凝土终凝后，根据屋面设备基础和出屋面管道等实际情况对分隔缝进行划分，采用墨斗线将分隔缝的位置及宽度弹出来，分隔缝的间距控制在3 m×3 m 之内，缝宽为25mm，深度与泡沫混凝土厚度相同，泡沫混凝土养护后采用PVC 密封油膏对分隔缝进行灌缝处理，应保证分隔缝填充饱满。

4 屋面泡沫混凝土施工效果检验

发泡混凝土在该建筑工程屋面保温层施工中的应用，体现了应用面积大的优点，保温效果显著。发泡混凝土具有施工方便，能有效地降低工程造价，缩短工期、节能环保、耐久性好，能提高屋面质量，并且具有一定的强度，能承受上部的一些施工荷载。该保温工艺保温整体性好，与基层和面层结合牢固紧密，可以有效防止因热胀冷缩引起屋面结构层的变形开裂而出现渗漏现象，有效地防止防水材料的老化变质，延长防水层的使用寿命并加强防水效果。另外，发泡混凝土保温隔热性能高，克服了传统保温层的问题与不足，有利于屋面工程的质量控制，具有良好的社会和经济效益，被广泛应用于高层建筑保温层方面，具有广阔的应用前景。

5 结语

综上所述，本文主要结合实例，对泡沫混凝土施工技术在建筑工程屋面施工中的应用方式进行了详细探究，泡沫混凝土作为一种由混凝土和气孔组成的轻质多孔材料，具有隔热保温、轻质、适合现场浇筑等优良性能，是屋面找坡保温的理想材料。在泡沫混凝土的实际应用中，应结合实际情况优化配合比设计，并优化分仓浇筑工艺，加强混凝土养护，这样才能够有效提升工程项目建设质量。