发泡混凝土墙体施工工艺在房建工程的应用

作者：杨杰

来源：《科技资讯》 2013年第36期

杨杰

(中铁建房地产集团有限公司 北京 100855)

摘 要:现浇泡沫混凝土施工技术是利用物理机械方法将现浇泡沫混凝土泡沫剂水溶液制备成泡沫,再将泡沫加入由水泥、水等材料制成的浆料中,经均匀混合后浇注成型并养护而成的新型保温、隔热、隔声材料的一种工艺技术。是一种新型环保的节能材料,由于其内部含有大量的封闭空隙,具有轻质、保温、隔热、隔音、高强的物理性能。本工艺是利用发泡混凝土与轻钢龙骨隔墙的技术为组合,既可以发挥发泡混凝土的节能效果,又可以增强墙体的整体强度。

关键词:发泡混凝土 环保 节能材料

中图分类号:TU755 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)12(c)-0049-05

Abstract:foam concrete construction technology is the use of physical and

mechanical methods foam concrete foaming agent water solution preparedfoam,the foam added paste made of cement,water and other materials,theuniform mixing,casting and curing and new thermal insulation,heat insulation,sound insulation material of a process technology.Is a kind of new environmental protection energy saving materials,due to its internalcontaining closed the gap a lot,with physical

properties of light,thermal insulation,sound insulation,high strength.This process is the use of foamconcrete and the partition of light steel keel for the

combination oftechnology,energy saving effect can play a foamed concrete,and can enhance the integral strength of the wall.

Key Words:Foamed Concrete;Environmental Protection;Energy Saving Material

1 项目的背景和必要性

“十二五”期间,建筑业正在持续稳定发展,但在稳定发展的同时,行业能耗居高不下的问题还是比较严重。我国建筑业能耗占国家总能耗的30％左右,已成能耗大户。根据《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》精神和“十二五”政府工作报告中《节能中长期专项规划》的要求,建筑业只有加强节能减排,才能实现可持续发展。但如何进行节能减排工作,笔者认为将主要依靠科技创新,只有不断增强企业的科技创新能力,才能推动建筑业加快转变发展方式,方能达到国家节能减排要求。

对此,我们经过调研,主要对建筑材料市场进行了考察,发现普通的砌块墙体无论在隔热、隔音、防火等方面都存在耗能、耗材的现象。发泡混凝土材料既具有安全性又具有经济性,符合国家倡导的“环保节能型”建筑要求和建筑产业政策。

2 工艺的特点

此技术创造性的将发泡混凝土应用于建筑物的非承重墙和外维护墙体,主要采用轻钢龙骨为骨架,在C型龙骨立柱的两侧用CCA板(蒸压无石棉纤维素水泥平板)作为面板,再在C型龙骨立柱与面板形成的空腔内灌入发泡混凝土浆料而形成的实心轻型墙体,与传统墙体相比,具有轻质、节能、防火、抗震、隔热、隔声、易安装等优点。

2.1 轻质

由于泡沫砼内部含有大量的封闭空隙,自身重量较轻,其密度300～1200 kg/m3范围内,根据设计的强度要求,通过在施工现场调整水泥及发泡剂用量调整其密度。利用这一特性可制作建筑物的墙体材料,大大减轻建筑物的自重,从而降低建筑物的结构与基础费用,经济效益显着。

2.2 热工性能优良

与传统的建筑材料相比,泡沫混凝土热导率较低,密度等级在300～1200 kg/m3之间的泡沫混凝土,热导率常在0.05～ 0.13 w/m.k之间。不但具有良好的保温性能,而且隔热效果显着。

2.3 隔音效果优良

泡沫混凝土是多孔型材料,因此它是一种具有一定吸音能力的材料,吸音性能比砖墙大约高5～10倍。

2.4 防火性能良好

泡沫混凝土是非燃性能的,它的热传导性能低,热迁移慢,从而能保护其它构件不受火灾的影响,在高温下也不产生有害气体,因而具有良好的防火性能。

2.5 具有抗渗性能

吸水率低,表面不易开裂,施工工艺简单,整体性能好,具有一定的抗渗性能。

2.6 施工方便

输送方便,机械直接输送,不受场地大小、距离长短限制,施工灵活方便。

3 某工程实体方案介绍

某工程由8栋多层、7栋高层及车库组成。工程建筑面积12.2万m2,建筑高度最高55.5 m。结构形式为主体为剪力墙结构,安全等级二级;地基基础桩基础,设计等级乙级;抗震设防烈度8度,结构抗震等级为:地上抗震等级二级,地下车库为三级,设计使用年限50年,抗震设防类别丙类。

隔墙截面200 mm、150 mm,面积约18000 m2。墙体体积约3600 m3,如按照传统的陶粒砖砌筑墙体,加工每方陶粒砖与砌筑、抹灰所需要的水泥约300 kg/m3;而采用发泡混凝土墙体隔墙施工所需要的水泥量约200 kg/m3,这样下来本工程共可节约水泥36000 kg。

3.1 发泡混凝土墙体基本参数(以下表格数据来源自相关的国家检测报告)(见表1)

3.2 施工工艺

隔墙施工工艺流程:场地清理→测放控制线→天地龙骨安装→竖向加强龙骨安装→门洞及窗口龙骨安装→粘贴密封条→板材安装→接缝处理→墙体泡沫混凝土浇筑。施工工艺流程图(如图1)。

3.2.1 场地清理

将楼内主体结构遗留的钢筋、木方、模板及碗扣架管等材料清运完毕,作业面打扫干净,确保弹线的准确性和清晰度。

3.2.2 测放控制线

根据施工图纸尺寸要求,依据建筑1米线和轴线控制线,测放出墙体的控制线、门洞及窗口线;用放线仪、水平仪或红外线弹出墙体垂直线及顶部墙体定位线,在安装前对墙体实施定位。

3.2.3 天地龙骨安装

首先清除作业面的障碍物,确保天地龙骨安装的平整度和直线度。量好尺寸,切割出合适长度的龙骨,根据弹出的龙骨安装线定位,将龙骨放在定位线上,用射钉枪将射钉把沿地龙骨和沿顶龙骨分别固定,射钉间隙以500 mm一个为宜。

3.2.4 加强龙骨安装

量好尺寸,切割出合适长度的竖向龙骨,根据弹出的龙骨安装线定位;首先将两边靠立柱的竖向龙骨放在定位线上,用射钉枪将射钉把龙骨固定在立柱上;上下两端并与天地龙骨进行连接,连接的方式可以采用龙骨剪或拉铆枪钉,射钉间隙以600 mm一个为宜。其它竖向龙骨从左到右或从右到左一次排放,竖向龙骨间的间隙以400 mm为宜排放;按间隙排放好后,上下两端并与天地龙骨进行连接,连接的方式可以采用龙骨剪或拉铆枪钉。(如图2)

3.2.5 门洞及窗口龙骨安装 在预留门洞窗口尺寸时,同时要将洞口侧材安装的尺寸预留出来。门洞尺寸可在图纸尺寸的基础上大2～3 mm,但不能小于图纸设计的门洞尺寸,防止今后门框安装时尺寸不够。洞口顶部龙骨安装时,门窗头横龙骨及两边竖向龙骨应用拉铆钉或自攻螺丝固定在门洞竖龙骨上,固定点以300 mm为宜。

3.2.6 密封胶条粘贴

密封条主要是起断桥及密封作用,主要是粘贴在板材与龙骨中间。密封条一般为宽度:40 mm、厚度5～8 mm、长度不限。将密封条顺竖向龙骨由下往上方向粘牢、粘直在两板相接竖向龙骨中间,其它不是板缝相接的竖向龙骨需要贴双面胶,龙骨与主体结构缝隙用发泡胶填充。

3.2.7 板材安装

按照尺寸要求,切出符合安装尺寸的规格板材,将切割好的规格板材用镀锌自攻螺丝固定在龙骨上拧紧。自攻螺丝中距不能大于250 mm,螺丝应与板面垂直,凡被钉弯或变形的螺丝应起出不用,同时在相隔50 mm的地方重新打钉,钉头应略入板面。板面安装应保持平整、干净,不得有翘曲、裂缝及缺陷。

3.2.8 接缝处理

板材安装时,其接缝处应适当留缝(一般3～6 mm),并必须坡口与坡口相接。接缝内浮土清除干净后,刷一道抗裂砂浆。用小刮刀把接缝砂浆嵌入板缝,板缝要嵌满嵌实,与坡口刮平。待沙

浆开始凝固又尚处于潮湿状态时,将网格布贴在沙浆上面,压实刮平,在网格布上再抹上一层砂浆,将网格布埋入砂浆再次压实刮平,砂浆厚度不能高于版面2 mm。

阴角的接缝处理方法同平缝,阳角粘贴两层玻纤网格布条,角两边均拐过100 mm,粘贴方法同平缝处理,表面亦用沙浆刮平。

3.2.9 墙体浇灌

(1)机械、浆料准备:泡沫混凝土浇灌前,先对机械进行前面检查,检查机械是否运转正常,对每个部件进行检查是否有松动,并做开机前测试;把所有管道连接并铺设到需要浇灌的地方;输送管道是否有堵塞现象,每次开机前用清水对管道进行清洗一次;检查发泡机的出泡是否正常,开机前调试好;搅拌机清理干净。

各种材料用量应根据设计的密度等级定量,在发泡瓶内按配比加入发泡剂及水,充压加气到规定的气压,将水泥浆、及泡沫同时送入混合器内。

(2)水泥搅拌:由于搅拌机是自动上料和自动进水,通过控制开关调制水泥及水的水化比;水泥储料斗应保证不缺水泥,否则将会改变规定的水化比

(3)墙面开孔:用开孔器在所需要的墙面开孔,孔径大小以送料管能进为宜。

(4)浇筑:开机抽料,注意水泥料奖和泡沫的混合比例,控制好所需要的密度,开机前应提前通知灌浆人员,灌浆时注意所灌浆料的高度,随时注意墙体的变化,密度等浆料参数及时反映给机械掌控人员。浇筑完成后,清除墙体余浆。

3.3 质量控制要点及注意事项

3.3.1 测量准确

根据图纸要求,依据控制线放好细部线,龙骨安装前要进行复核,确保线的准确。

3.3.2 龙骨安装

主龙骨与主龙骨间的间隙须符合规范标准,避免影响后期的板材安装,同时避免影响墙体今后的整体稳固性。主龙骨与天地龙骨的连接点,不得有遗漏或少钉的地方,确保稳固性;天地龙骨的平整度和直线度,主龙骨的垂直度,发现问题及时纠正;安装过程中射钉的间隙检查是否符合要求,不得有缺钉少钉的现象,如有及时补钉;龙骨安装过程中不应有错位的现象。

3.3.3 与空心水泥条板的连接

龙骨射钉射进空心条板时,大部分射入空心部分,或者条板直接开裂。此部位连接采用螺丝钉钻孔使龙骨与条板固定,间距不大于500 mm,如图3所示。

3.3.4 窗台施工

窗口下部墙体也采用发泡混凝土材料填充。窗台顶没有外檐设计,为了避免雨水进入室内,窗台顶部50 mm采用细石混凝土压顶,下部使用发泡混凝土填充,如图4。

3.3.5 与其他专业配合施工

与其他专业,主要是水、电专业相互配合作业,墙体内预埋电管、插座和电箱等。两侧模板封闭前,必须检查电管电箱是否预埋,型号是否正确,位置是否到位。电箱采用固定龙骨与竖向龙骨相固定,上下各一道,板材在电箱相应位置开洞,洞口大小应与电箱相符合,电箱与水泥板材间外露的缝隙在内侧用发泡胶填充。预埋管墙体内接头处密封好,并用密封胶带密封,避免墙体浇筑时浆料渗进管内堵塞管路。(如图5)

4 项目的社会效益及经济效益

经测算,如采用传统陶粒砌体施工,工程成本为800多万;如采用此技术项目投资总额约为600万元,将降低项目的产能投入25%以上。

现浇泡沫混凝土材料在房建施工中不仅可以用在轻型隔墙上,还可以代替室内地面垫层、屋面找坡层、管线回填、室外坡道等方面,与一般材料在使用过程中相比较有以下几项优点。

4.1 节约材料、降低成本

现浇泡沫混凝土对于粉煤灰及炼铁矿渣等废物材料进行充分利用;其自重轻,用于楼面能够减轻楼面荷载,相应能减少建筑物对钢筋的使用量;屋面找坡层、保温隔热层的功能可以由现浇泡沫混凝土垫层一层代替,既节省了人工,又能节约了昂贵的屋面保温材料,经保守估算,此材料应用于屋面每平米可节省造价15元,每完成一万平方米的同一类型屋面可节省15万元;地温采暖每平方米可节省造价10元,每应用现浇泡沫填充一万平方米的地温采暖可节省十万元。

4.2 改善建筑材料的使用功能

可以此种材料替代屋面找坡层及采暖保温层,而起到两种功能合一的效果。

4.3 屋面保温、地暖、垫层材料的替代品

现浇泡沫混凝土材料用在屋面上,可以替代当前被禁用而又没有很好替代产品的水泥膨胀珍珠岩保温层,解决了屋面保温层内吸水,长期不能释放出来的难题。

4.4 降低建筑物的荷载,减轻自重

其体积密度在300～1200 kg/m3,按不同施工部位根据设计要求可以调整,能够满足各部位的使用要求,减轻建筑物及其他构筑物的自重,增加了基础承载的安全性和可靠性。

4.5 施工方便,缩短工期

现浇泡沫混凝土占用施工场地少,施工时由机械直接输送,不受障碍物的影响,操作方便灵活,可以加班加点施工,对工程工期能够有足够的保障。

4.6 环保节能

5 结语

现浇泡沫混凝土为水泥制品性能稳定,不污染周边环境。按照设计配比做成的产品可以替代混凝土的功能,节约矿产资源。

该工艺社会效益及经济效益显著,对推动节能改造、减少能源消耗等方面有明显的示范作用,能为类似的房建项目提供借鉴。经过咨询和实践,此技术可应用在大型公建,民建和其他一些土木工程领域。

施工案例图片（见图6～图10）。

参考文献

[1]建筑用轻钢龙骨[S].GB/T 11981-2008.

[2]建筑施工手册[S].5版.

[3]建筑工程施工质量验收统一标准[S].(GB50300-2001).

[4]建筑装饰装修工程施工质量验收规范[S].(GB50210-2001).

[5]某房建工程施工方案[Z].