《泡沫混凝土屋面找坡隔熱抗裂施工工法》是江蘇省第一建築安裝有限公司、青海一建建築工程有限責任公司完成的建築類施工工法；作者分別是劉儉、王勇、胡增廣、王進；適用範圍是一般工業與民用建築工程建築找坡或隔熱的平屋面（屋面坡度不大於10%）工程。
《泡沫混凝土屋面找坡隔熱抗裂施工工法》主要的工法特點是：施工操作簡單，施工過程粉塵污染少；成型後整體性好，輕質、保溫、隔熱效果好，具有較好的抗水性能，可部分取代或全部取代隔熱層，並取消傳統保溫層中安置的排氣管，既美觀又經濟。
2011年9月30日，《泡沫混凝土屋面找坡隔熱抗裂施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為國家二級工法。
基本介紹
- 中文名：泡沫混凝土屋面找坡隔熱抗裂施工工法
- 工法編號：GJE.JGF139—2010
- 主要完成人：劉儉、王勇、胡增廣、王進
- 類 別：工程建設類
- 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
- 完成單位：江蘇省第一建築安裝有限公司、青海一建建築工程有限責任公司
- 主要榮譽：國家二級工法（2009-2010年度）
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,工藝流程,操作要點,材料設備,材料,設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,社會效益,經濟效益,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
根據《民用建築熱工設計規範》GB 50176—93“建築熱工設計應與地區氣候相適應”的要求，夏熱冬冷地區，屋面首先應滿足隔熱設計標準要求同時兼顧冬季保溫的規定，《泡沫混凝土屋面找坡隔熱抗裂施工工法》使用的材料：泡沫混凝土又名發泡混凝土，是用於填充、保溫的一種建材，因其本身材質輕、不燃燒、澆築成型後不透水，耐久性及整體性較好的特點，套用於建築找坡或坡度不大於10%隔熱屋面。
工法特點
使用《泡沫混凝土屋面找坡隔熱抗裂施工工法》施工後，工程面整體完整，輕質、保溫、且隔熱，具有抗水性能，可部分取代或全部取代隔熱層，並可取消傳統保溫層中安置的排氣管。
凝成型後的找坡泡沫混凝土圖
操作原理
適用範圍
《泡沫混凝土屋面找坡隔熱抗裂施工工法》適用於：一般工業與民用建築工程建築找坡或隔熱的平屋面（屋面坡度不大於10%）工程。
泡沫混凝土找坡構造（左）&泡沫混凝土找坡隔熱構造（右）
工藝原理
泡沫混凝土，是將發泡劑通過發泡機的發泡系統用機械方式充分發泡，然後將水泥、水等原材料經混合攪拌，將發泡劑產生的泡沫均勻的分散在水泥漿中澆築成型，通過水泥的膠凝作用固結、強化空氣泡後，經養護而形成的一種含有大量封閉氣孔的輕質混凝土材料。
項目名稱 | 單位 | 參數 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
乾體積密度 | 千克/立方米 | 350 | 400 | 450 | 500 | 550 | 600 |
7天抗壓強度 | 兆帕 | ≥0.5 | ≥0.6 | ≥0.7 | ≥0.8 | ≥0.9 | ≥1.0 |
28天抗壓強度 | 兆帕 | ≥1.0 | ≥1.2 | ≥1.4 | ≥1.6 | ≥1.8 | ≥2.0 |
導熱係數 | 瓦/米·度 | ≤0.06 | ≤0.07 | ≤0.1 | 0.105 | ≥0.11 | ≥0.125 |
最大吸水率 | % | ≤56 | |||||
抗凍性 | % | 強度損失≤25，質量損失≤5 | |||||
工藝流程
《泡沫混凝土屋面找坡隔熱抗裂施工工法》施工工藝流程圖見圖1。
施工工藝流程（圖1）
操作要點
《泡沫混凝土屋面找坡隔熱抗裂施工工法》操作要點有以下11項：
- 根據設計的找坡強度要求或隔熱要求，試配泡沫混凝土，確定其水泥、發泡劑、水、外加劑等材料的摻量。
- 核實氣象情況，確保澆築期間無雨雪氣候。
- 清除基層上的雜物、塵土和積水，高溫天氣應在基層上灑水濕潤。
- 用事先前預製好的100×100厚度不等的泡沫混凝土塊，按照設計坡度或加上隔熱層的設計厚度，貼控制點標高（俗稱貼灰餅），縱橫向灰餅間距不得大於2.5米，同時在女兒牆上彈出坡度控制線。若設計未規定坡度值，坡度值宜為2%。
- 發泡瓶內吸入發泡劑及劑量12—13倍的水，充氣加壓3—6分鐘，待空壓機氣壓升到0.6—0.8兆帕後停機待用。
- 在攪拌機內先後加入水和水泥及外加劑等，水灰比控制在0.6左右，攪拌2—3分鐘形成稠狀濃液，隨後吸入到攪拌倉與5條中所述形成的泡沫充分攪拌，形成泡沫混凝土，泵送至作業部位進行攤鋪。
- 內部排水的水落口四周應做成略底0.5—1厘米的凹塘。
- 若以泡沫混凝土代替隔熱層，則必須遵守下列各條：隔熱層與找平層應一次性施工，總厚度超過15厘米時，宜分層施工；基層與突出屋面的結構如：女兒牆、山牆、變形縫、樓梯間、天窗壁、煙囪等交界處及基層的轉角泛水處，應在泡沫混凝土終凝前用木抹子抹成圓弧形R≥75毫米；當密度低於300千克/平方米時，為防止泡沫損失，施工時宜加速凝劑，其摻量據速凝劑品種、施工時的溫度及設計的隔熱要求而定，一般摻量為水泥用量的2%—7%，具體由試驗確定。
- 泡沫混凝土應隨製取隨用，留置的時間不宜大於20分鐘，泡沫混凝土泡沫直徑控制在0.5—2.0毫米之間，眼觀氣泡均勻、持續時間長，用手摸泡沫應具備彈性，不易破碎。
- 從找坡最高處攤鋪泡沫混凝土，讓其自然流淌，虛鋪厚度為實際厚度的1.05—1.1倍，然後用3米長的鋁合刮槓刮平即可。
- 泡沫混凝土施工完，應進行養護（高溫天氣應適當澆水養護）。養護期內應避免人員在其上面行走及堆積物品，以免破壞其成品。
勞動組織
《泡沫混凝土屋面找坡隔熱抗裂施工工法》勞動力組織應根據工期要求、工作面的情況及擬投入的設備的組數來確定。以常規一組設備所需的施工人員配備為例只需7人，可滿足泡沫混凝土施工工藝的要求。
序號 | 工種 | 人數 | 工作任務 |
|---|---|---|---|
1 | 施工員 | 1 | 組織、指揮、調度、檢查、彈線、標高控制 |
2 | 機械操作工 | 1 | 操作YD—158水泥發泡機 |
3 | 水泥技工 | 1 | 將泡沫混凝土抹平、收光 |
4 | 普工 | 1 | 將施工材料加入攪拌機及攤鋪泡沫混凝土 |
5 | 雜工 | 3 | 現場清理、養護及其他 |
材料設備
材料
《泡沫混凝土屋面找坡隔熱抗裂施工工法》材料要求有以下4項：
- 水泥採用P.0 32.5R以上普通矽酸鹽水泥、亦可用礦渣矽酸鹽水泥、粉煤灰矽酸鹽水泥。
- 發泡劑：是生產泡沫混凝土的一種主要外加劑，外觀為暗褐色液體，pH值為6.5—7.5；發泡劑的原理：能夠降低液相表而張力，產生大量均勻穩定的泡沫。主要原料採用2009年前世界範圍內普遍認可的無污染的動物蛋白質油、植物油、復和性油，對操作工作還是房屋使用者及環境都無任何負作用。
- 所有材料均應有出廠合格證。出廠性能檢驗報告。產品使用說明等。並按規定進場後做以要的複試檢驗。
- 若需摻用外加劑，外加劑的選擇及用量應符合設計要求及《混凝土外加劑套用技術規範》GB 50119—2003規範的規定。
指標 | 項目 | 單位 | 性能要求 |
|---|---|---|---|
理化指標 | 外觀 | —— | 暗褐色透明液體 |
pH值 | —— | 7±0.5 | |
密度20度條件下 | —— | 1.15±0.05 | |
—— | 揮發性有機化合物 | 克/升 | ≤50 |
—— | 游離甲醛 | 克/千克 | ≤1 |
—— | 苯 | 克/千克 | ≤0.2 |
—— | 甲苯+二甲苯 | 克/千克 | 10 |
設備
《泡沫混凝土屋面找坡隔熱抗裂施工工法》所需機具設備有：YD—158水泥發泡機、攪拌機、上料機、3米長鋁合金刮槓、木抹子、鐵抹子、掃帚以及墨斗、水準儀、捲尺等檢測工具。
YD-158水泥發泡機
參數 | 特點 |
|---|---|
主機重量：600千克 | 重量輕既可拖行，亦可叉車裝運 |
總功率：15千瓦 | 電耗低 |
泵送出口壓力：1.5兆帕 | —— |
電壓：50赫茲380伏 | 施工現場易滿足 |
產量：15—20立方米/小時 | 產量高，每台產能：120—160平方米 |
輸送垂直高度：60米 | 滿足一般工業廠房用建築屋面高度要求 |
外形尺寸：1650x1000x1200毫米 | —— |
—— | 發泡、攪拌、上料、泵送控制系統一體化（自動化程度高） |
質量控制
《泡沫混凝土屋面找坡隔熱抗裂施工工法》質量控制應遵循以下要求：
- 挖坡所用的泡沫混凝土的配合比，應首先根據設計要求的強度並根據施工條件以及環境溫度等因素由試驗來決定。
- 找坡兼隔熱的泡沫混凝土配合比，應根據設計的隔熱要求及後期的強度要求統籌考虛。泡沫混凝土強度越高，隔熱效果則低；反之則高。
- 同一批次泡沫混凝土只能用一種發泡劑。動物性、植物性和複合性發泡劑不得混用。
- 嚴格控制攪拌機的水灰比，嚴禁在施工過程中隨意調整計量泵的吸入量。
- 整體現澆屋面泡沫混凝土最薄處的厚度不應小於50毫米，其坡度必須準確，符合設計要求，不能倒泛水。
- 大面積泡沫混凝土表面應平整，用2米靠尺檢查，空隙不應大於5毫米，並不得有疏鬆、起砂、起皮等現象。
- 泡沫混凝土的乾體積密度為350—600千克/立方米，其抗壓強度檢測參照《加氣混凝土性能試驗方法》GB/T11969—11975—1997執行。
- 泡沫混凝土導熱係數為0.06—0.125瓦/米·度，導熱係數按《絕熱材料穩態熱阻及有關特性的測定防護熱板法》GB/T 10294—88的有關條款執行。
- 屋面泡沫混凝土的施工及質量驗收應滿足《屋面工程技術規範》GB 50345—2004，《屋面工程質量驗收規範》GB 50207—2002及《建築節能工程施工質量驗收規範》GB 50411—2007的相關規定。
- 雨雪天嚴禁施工，施工的環境溫度宜在5—40℃之間。
安全措施
採用《泡沫混凝土屋面找坡隔熱抗裂施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：
- 施工作業人員必須經培訓，了解和掌握該工藝的技術操作要領，特殊工種應持證上崗。
- 非該專業人員嚴禁開機作業。
- 泡沫混凝土製作前，應對各種所使用的機械設備等進行檢查，確認無誤目在試運轉正常後，方可開機工作。
- 五級風以上的天氣不得施工。
環保措施
《泡沫混凝土屋面找坡隔熱抗裂施工工法》應採取以下環保措施：
- 添加水泥材料時，施工人員必須戴口罩等防護用品。
- 發泡機、攪拌機應採取相應的防噪聲隔離措施。並儘量應避開居民的休息時間施工。
- 每班次作業結束後，清洗機械的污水應排入事先設定的沉澱池內。
- 所有材料應統一保管，剩餘材料不能隨意丟棄，各種材料及外加劑及發泡等在工序完成後要及時收起，並妥善保管。
效益分析
社會效益
《泡沫混凝土屋面找坡隔熱抗裂施工工法》具有以下社會效益：
- 採用的材料泡沫混凝土，由於自重輕，可以明顯的降低屋頂荷載，減輕地基及基礎承載力。
- 採用的材料泡沫混凝土，與其他材料相比粉塵少，無毒無放射性。
- 採用的材料泡沫混凝土，成型後的整體性、防水性及耐久性對建築物的結構安全度及使用功能均有較大的改善。
- 隔熱層，無需安裝屋面排氣管，美化了露台環境。
- 施工速度快、工序少，可有效的縮短工期。
經濟效益
屋面找坡層 | 屋面找坡加隔熱層 | ||
|---|---|---|---|
類型 | 材料/費用 | 類型 | 材料/費用 |
常用混凝土找坡層 | 細石混凝土 | 常用找坡隔熱屋面 | 40毫米細石混凝土找坡+35毫米厚擠塑保溫板+20毫米厚1:3水泥砂漿。 |
泡沫混凝土找坡層 | 泡沫混凝土+抗裂砂漿 | 泡沫混凝土找坡隔熱屋面 | 均厚100毫米泡沫混凝土找坡隔熱+5毫米抗裂砂漿保護層 |
節約費用 | 0.36元 | 節約費用 | 4.21元 |
註：施工費用以2009—2010年施工材料價格計算 | |||
套用實例
《泡沫混凝土屋面找坡隔熱抗裂施工工法》套用實例如下：
- 金座雅園1—4號高層商住樓；1—2號樓28層，3—4號樓34層，總建築面積為96000平方米，設計要求屋面找坡隔熱層採用細石混凝土找坡加擠塑板隔熱，後經設計變更為泡沫混凝土，最小厚度為60毫米。8天完成了全部屋面泡沫混凝土的施工。近一年來沒有發現開裂、滲漏等質量通病，隔熱效果明顯。
- 青海省食品藥品監督管理局2號高層商住樓，建築面積為13554.50平方米，地上27層用泡沫混凝土作為找坡隔熱層。該層最薄處為60毫米，節約工程造價約13675元。
- 用泡沫混凝土作為找坡隔熱層。該層最薄為60毫米。節約工程造價約10651元。
註：施工費用以2009—2010年施工材料價格計算
榮譽表彰
2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2009—2010年度國家級工法的通知》，以文號建質[2011]154號公布《泡沫混凝土屋面找坡隔熱抗裂施工工法》為國家二級工法。
