“空氣層聚苯泡沫砼”節(jié)能防火屋面保溫施工工法1

1、空氣層聚苯泡沫混凝土屋面快速施工工法1. 前言隨著建筑業(yè)的發(fā)展，建筑節(jié)能、建筑防火和建筑質(zhì)量要求越來越高。目前國內(nèi)屋面保溫使用的建筑保溫傳統(tǒng)工藝和材料雖然短期解決了保溫節(jié)能問題，但在防火、質(zhì)量、使用效果問題方面卻不能滿足需要：保溫隔熱效果不夠優(yōu)良，施工速度慢。不防火，近年發(fā)生的幾起重大的火災(zāi)事故已經(jīng)表明其嚴(yán)重性。物理性能及壽命期與建筑物極不匹配，開裂、空鼓、脫落時有發(fā)生，形成嚴(yán)重的質(zhì)量和安全問題。如何解決成為了目前的關(guān)鍵！北京城建集團有限責(zé)任公司根據(jù)北方地區(qū)特點，在施工工藝、施工材料上加以改進，在沈陽金秋醫(yī)院改造項目使用了“空氣層聚苯泡沫混凝土”節(jié)能防火屋面保溫體系，總結(jié)形成了工法，成功解決了

2、以傳統(tǒng)方法造成的屋面易燃、開裂、空鼓、脫落等問題，并提高了保溫隔熱性能、加快了施工進度，保證了施工工期，獲得了業(yè)主及監(jiān)理的一致好評。2. 工法特點 “空氣層聚苯泡沫混凝土”節(jié)能防火屋面保溫施工工法的屋面保溫板是以泡沫混凝土為定型保溫材料，以空氣層托板為隔氣、反射、塑型材料，經(jīng)澆筑復(fù)合形成無機發(fā)泡復(fù)合保溫體系，由空氣層托板、聚苯泡沫混凝土澆筑層、以及防潮層三部分組成。具有構(gòu)造簡單、施工方便、防火、防凍、抗壓、抗開裂等特點，在與其他區(qū)域和傳統(tǒng)屋面做法上相比，在工期、成本、質(zhì)量、安全、以及綜合效益方面具有明顯的優(yōu)勢與新穎性。2.1 施工方便，加快施工速度，降低成本空氣層托板是一種凹凸型板，具有質(zhì)量輕

3、，硬度大、防滲透、隔音效果優(yōu)等特點，并且使用靈活，易于裁剪和拼接，以其為隔氣層的塑型材料直接鋪設(shè)在屋面結(jié)構(gòu)層上，采取移動式攪拌輸送機高效率生產(chǎn)、澆筑，隔氣層、保溫層、找坡層可一次鋪設(shè)、澆筑成活。簡化了屋面結(jié)構(gòu)，降低了勞動強度，且移動式攪拌輸送機生產(chǎn)、澆筑高效率，小時產(chǎn)量可達12立方米。提高了施工速度，縮短了工期，更降低了成本。2.2 施工質(zhì)量可靠以空氣層托板鋪設(shè)結(jié)構(gòu)層上，其上澆筑聚苯泡沫混凝土，利用空氣層的空間阻止室內(nèi)空氣中的水蒸氣透過結(jié)構(gòu)層進入保溫層。并在空氣層安裝排氣管道，有效的及時的排出室內(nèi)上升的水蒸氣，保持保溫層及樓板的干燥度，絕斷屋面結(jié)露、發(fā)霉的水汽源頭，避免冬季凍脹、夏季鼓包等質(zhì)量

4、通病的發(fā)生，有效地保護防水層結(jié)構(gòu)使屋面體系形成良好的循環(huán)。使用混凝土保溫板為保溫材料，澆筑時，用大量的聚苯顆粒均勻分散的包裹在發(fā)泡水泥中，能降低吸水率，全面吸收，能消化凍脹應(yīng)力，將凍融損傷降至最低。以水泥等無機材料為骨架，抗壓強度高，泡沫混凝土和空氣層托板的結(jié)構(gòu)強度遠大于其他保溫材料，完全能夠滿足上人屋面的強度要求。而且能與水泥砂漿找平層、防水層緊密相接，形成優(yōu)異的整體結(jié)構(gòu)，避免屋面開裂、沉降、破損。保證了屋面保溫的使用質(zhì)量。并且發(fā)泡水泥的骨架體系使其可與建筑主體壽命一致，無須更新改造投資。2.3 采用阻燃材料，安全性能高主體材料為水泥，水泥為無機不燃材料聚苯顆粒均勻分散包裹在水泥之中，整體結(jié)

5、構(gòu)不能燃燒，檢測燃燒性能為A2級，能夠有效避免火災(zāi)發(fā)生時保溫材料的助燃、毒害危險?？膳c建筑主體壽命期一致。3. 適用范圍適用于各種氣候條件、各種面積、的屋面保溫隔熱4. 工藝原理本施工方法是以雙層空氣層托板上下疊加置于結(jié)構(gòu)層之上，以其上層托板為模板在其上澆筑聚苯泡沫混凝土，設(shè)置排氣管道貫穿下層托板與外界，共分為澆筑層、空氣層、排潮層三個部分（見下圖）圖4-1 屋面保溫構(gòu)造示意圖排潮層圖4-2 聚苯泡沫混凝土成型底面形狀圖（水平翻轉(zhuǎn)）圖4-3 聚苯泡沫混凝土成型側(cè)面形狀圖4.1 保溫、隔熱原理本工法具有三層保溫隔熱功效：聚苯泡沫混凝土、空氣密閉層和排潮層。聚苯泡沫混凝土澆筑層為基本保溫材料它是由

6、：聚苯顆粒、發(fā)泡水泥、及其他添加劑混合一體澆筑在空氣層托板上養(yǎng)護定型。其導(dǎo)熱性能低于0.06 w/(m·k)，密度僅為普通混凝土的1/8，能有效抑制結(jié)構(gòu)層與室外的熱交換，具有優(yōu)良的保溫隔熱性能，由兩塊空氣層托板組合形成密閉空氣層，密閉空氣的導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.023W/m·k，更具保溫隔熱及反射功能。排潮層屬于凹凸?fàn)?，未直接與結(jié)構(gòu)層接觸，有一定的空間，也增加了保溫隔熱性能。此三重保溫功效較之傳統(tǒng)的保溫方法保溫隔熱性格大幅提升，具有良好的推廣性。4.2 抗裂原理雙層空氣層托板之下為排潮層，能有效阻止室內(nèi)水蒸氣隨熱氣流上升透過結(jié)構(gòu)層進入保溫層，而是由排氣管排向外界，這樣就能保持保溫

7、層和樓面的干燥度，避免了保溫層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞，進而杜絕了因冬季漲凍、夏季鼓包等產(chǎn)生的開裂問題。泡沫混凝土是用機械方法將泡沫水溶液加壓制成均勻封閉的氣泡組成的泡沫，然后將泡沫注入到由水泥、集料、摻合料、水及各種外加劑等制成的漿料中，再經(jīng)混合攪拌，澆筑成型，養(yǎng)護而成的輕質(zhì)多孔材料，聚苯泡沫混凝土中有大量的聚苯顆粒均勻分散在發(fā)泡水泥中，也能降低吸水率。聚苯顆粒具彈性，能減少屋面冬夏季交替因熱脹冷縮而產(chǎn)生的應(yīng)力，進一步減少了屋面開裂、變形幾率，而且聚苯顆粒的導(dǎo)熱系數(shù)為0.06 w/(m·k)，相比常用的擠密苯板（0.029）、聚苯板（0.042）來說，導(dǎo)熱系數(shù)高，但是，在保溫層之上的抗裂砂漿

8、的導(dǎo)熱系數(shù)為0.93 w/(m·k)，聚苯顆粒與抗裂砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)差值較其他擠密苯板和聚苯板與抗裂砂漿的差值要小得多，因而更能緩解熱量在抗裂層的集聚，使體系受溫度驟變產(chǎn)生的熱負荷和應(yīng)力得到較快的釋放，提高提高抗裂層的耐久性。5. 工藝流程及操作要點5.1 工藝流程（見下圖）基層清理 彈線找坡托板鋪設(shè)排氣管安裝聚苯泡沫混凝土澆筑5.2 施工要點5.2.1 基層清理：預(yù)制或現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)層表面，應(yīng)將雜物、灰塵，清理干凈。5.2.2 彈線找坡：按設(shè)計坡度及流水方向，找出屋面坡度走向，確定保溫層的厚度范圍。5.2.3 托板鋪設(shè)：鋪設(shè)空氣層托板，應(yīng)滿鋪、平整、對齊，頂板和底板搭接不少于兩半球，

9、上下兩層應(yīng)錯開搭接，必須高低兩種型號托板組合鋪設(shè)。不得使用破損模板，任何人也不得踩踏空氣層托板。不得有裂縫，搭接不得小于兩半球雙層鋪設(shè)圖5.2.3-1 托板鋪設(shè)示意圖5.2.4 排氣管安裝：將預(yù)先制好的排氣管（獨立排氣管采用4寸PVC管、防雨形式）插入雙層空氣層托板中，4060 m2一個均勻布置，管頭為剛伸入排潮層為宜，排氣管可借用煙道、氣道，在空氣層托板之下用排氣管與其直接連接、預(yù)設(shè)。采用防雨管以防止雨水及其他灰塵進入排潮層，破壞其功能。防雨排氣管圖5.2.4-1 排氣管安裝示意圖5.2.5 聚苯泡沫混凝土澆筑：可采用上料、發(fā)泡、攪拌、泵送為一體的移動式發(fā)泡漿料攪拌輸送站將聚苯泡沫混凝土輸送

10、至屋面，可根據(jù)實際情況每 400m2分區(qū)設(shè)置一臺發(fā)泡漿料輸送站，提高施工速度。根據(jù)圖紙找平層及找坡層標(biāo)高要求，澆筑聚苯泡沫混凝土。澆筑高度要嚴(yán)格參照標(biāo)高點、標(biāo)高線，有找坡要求的應(yīng)設(shè)定找坡標(biāo)志線。澆筑達到標(biāo)定高度后用刮板抹平，表面平整度應(yīng)控制在10mm之內(nèi)。澆筑漿料出料口距離澆筑點不應(yīng)超過1m，以免損傷泡沫。厚度超過120mm的區(qū)域應(yīng)采取分次澆筑方法，底層一次澆筑不應(yīng)低于80mm，下次澆筑時前次澆筑層須硬化至可上人程度。接茬處應(yīng)采用斜坡處理，斜坡長度應(yīng)不小于澆注厚度的三倍。圖5.2.5-1聚苯泡沫混凝土澆筑示意圖5.2.6 成品養(yǎng)護與保護：天氣干熱及風(fēng)力超過5級時，2472小時內(nèi)應(yīng)進行保濕養(yǎng)護。

11、保濕養(yǎng)護應(yīng)采取噴淋方式，不得以水流直接沖刷漿料。淋水量以表層淋濕見水即可。施工完畢及時按設(shè)計要求采取標(biāo)志、看護等保護措施，在強度為達到上人程度前不得上人，以免破損造成后患。6. 材料與設(shè)備6.1 材料聚苯顆粒、空氣層托板、發(fā)泡水泥、塑料排氣管、粘接劑等6.1.2 聚苯泡沫混凝土保溫屋面技術(shù)性能指標(biāo)表6.1.2-1聚苯泡沫混凝土保溫屋面技術(shù)性能指標(biāo)項目單位泡沫混凝土的型號與指標(biāo)JKT200JKT300JKT400干表現(xiàn)密度Kg/m3200250300±20350400導(dǎo)熱系數(shù)W/（m.k）0.050.0550.06抗壓強度Kpa300400500軟化系數(shù)0.580.620.68濕凍融重

12、量損失（循環(huán)15次）2.52.52.5濕凍融強度損失（循環(huán)15次）4.24.24.2燃燒性能不燃燒不燃燒不燃燒6.1.3 現(xiàn)澆聚苯水泥復(fù)合材料的配合比要符合下表規(guī)定表6.1.3-1聚苯發(fā)泡水泥復(fù)合材料配合比（每m3用量）材料組成用量范圍聚苯乙烯發(fā)泡顆粒堆體積/m30.8-1.1水泥/kg180-220粉煤灰/kg80-120發(fā)泡劑/kg0.3-0.9水/kg90-100聚苯水泥復(fù)合材料坍落度應(yīng)為60mm-90mm6.2 設(shè)備移動式發(fā)泡漿料攪拌輸送站：混凝土出料口聚苯顆粒、水泥、添加劑、進料口圖6.2.1-1移動式發(fā)泡漿料攪拌輸送站示意圖6.2.1 攪拌機周圍應(yīng)采取防止物料、粉塵和聚苯乙烯發(fā)泡顆

13、粒飄散的有效措施。6.2.2現(xiàn)場拌制的第一罐現(xiàn)澆復(fù)合材料時，配料中的聚苯乙烯發(fā)泡顆粒的用量應(yīng)減半；并且要一罐一投料，攪拌時間不應(yīng)小于3min。7. 質(zhì)量控制嚴(yán)格遵守建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50300-2001和屋面工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50207-2002標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。 7.1 應(yīng)注意的質(zhì)量問題7.1.1 檢查空氣層托板鋪設(shè)質(zhì)量完全合格后方可澆筑漿料。澆筑的漿料必須覆蓋在空氣層托板之上，不得出現(xiàn)漿料竄入空氣層托板之下和空氣層托板漂浮等問題。7.1.2 澆筑高度要嚴(yán)格參照標(biāo)高點、標(biāo)高線，有找坡要求的應(yīng)設(shè)定找坡標(biāo)志線。澆筑達到標(biāo)定高度后用刮板抹平，表面平整度應(yīng)控制在10mm之內(nèi)。7.1.3

14、澆筑漿料出料口距離澆筑點不應(yīng)超過1m，以免損傷泡沫。7.1.4 厚度超過120mm的區(qū)域應(yīng)采取分次澆筑方法，底層一次澆筑不應(yīng)低于80mm，下次澆筑時前次澆筑層須硬化至可上人程度。7.1.5 接茬處應(yīng)采用斜坡處理，斜坡長度應(yīng)不小于澆注厚度的三倍。7.1.6 排氣管可借用煙道、氣道，在空氣層托板之下用排氣管與其直接連接、預(yù)設(shè)。獨立排氣管下部管口設(shè)置在澆筑層內(nèi)50mm上，保持管道與排潮層、澆筑層的通暢。7.1.7 水泥應(yīng)采用強度等級為32.5級及以上等級的通用硅酸鹽水泥，符合通用硅酸鹽水泥GB 175的技術(shù)要求。7.1.8 聚苯乙烯發(fā)泡顆粒應(yīng)選用堆積密度5.0kg/m3，粒度為24mm的新制或粉碎料

15、。7.1.9 空氣層托板在工廠預(yù)制完成運至現(xiàn)場使用，壁厚3mm左右，拱高4050mm，底板與頂板高差510mm。不得使用已經(jīng)破損的空氣層托板。8. 安全措施8.1 根據(jù)工程特點，工人進入樓層施工，必須進行安全交底，了解施工區(qū)域內(nèi)的“三洞四口五臨邊”以及危險源危險點。必須行走“安全通道”，施工工人必須正確使用安全帽，安全帶。8.2 易燃材料聚苯顆粒、空氣層托板等可燃材料應(yīng)覆蓋防火苫布，嚴(yán)禁接近火源和熱源。外加劑用密封桶包裝，在陰涼處存放且嚴(yán)禁接近火源和熱源。并放置合格滅火器，做好現(xiàn)場標(biāo)識。8.3 在雨天、雪天、五級風(fēng)(含五級)以上均不得施工（通過收聽天氣預(yù)報來判斷）。8.4 運輸路線要暢通，各項

16、運輸設(shè)施要牢固可靠，屋面孔洞及檐口必須有安全措施。8.5 對交叉作業(yè)工作面，要做臨時防護。 。9. 環(huán)保措施為建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，根據(jù)國家有關(guān)的規(guī)定，采取以下環(huán)境保護措施：9.1 根據(jù)屋面工程施工的進度和屋面形狀，邊角形狀及大小，長寬比，合理選用材料大小，合理剪裁，避免浪費，造型白色污染，并定時檢查，防止內(nèi)層空氣托板錯用造成的資源浪費。9.2 盡可能避免夜間施工，如施工制定防止擾民措施。9.3 施工過程中，材料集中分類堆放，并且派專人進行保管，防止材料丟失。9.4 在分割空氣層托板時，盡量在下部封閉隔聲，防止噪聲污染，避免夜間施工，減少饒命。9.5 施工工程中定期檢查，嚴(yán)格控制施工

17、質(zhì)量，杜絕因為施工質(zhì)量問題造成返工和引起的資源浪費。9.6 施工垃圾及時清理并且分類處理。9.7 施工完畢，剩余的材料不得到處亂扔，要及時收集，或倒入固定的垃圾箱，保持施工環(huán)境的整潔，做到工完場清。 9.8 現(xiàn)場準(zhǔn)備足夠的消防器材及消防設(shè)施，保持消防道路暢通。 9.9 材料的廢桶和包裝及使用壞舊工具，要求有專人回收處理，并做好出入記錄，防止第三方污染。9.10 生產(chǎn)過程嚴(yán)格控制各道工序，減少對環(huán)境的污染。10效益分析空氣層聚苯泡沫混凝土保溫體系是一種新型技術(shù)，推廣應(yīng)用新工藝，新技術(shù)，為公司贏得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。此工法施工簡單，施工速度快，效果好，以金秋醫(yī)院三號樓危舊樓改造工程為例使用此工法較傳統(tǒng)工藝節(jié)約工期20天，材料節(jié)約18萬。表10-1效益分析對比表序號比較因素傳統(tǒng)保溫板工藝空氣層聚苯泡沫混凝土施工工藝1材料投入120萬102萬2工期60403質(zhì)量保溫隔熱效果差，易開裂保溫、隔熱效果優(yōu)、無開裂現(xiàn)象4壽命10年可與建筑物壽命一致5維