关键词：EPS混凝土找坡；节能材料；住宅施工；
前言
本文中所介绍的节能材料为EPS轻质混凝土。该新型混凝土由轻质泡沫材料（EPS）、砂浆、混凝土三种主体材料及其他材料混合而成，而EPS，即聚苯乙烯泡沫塑料，为主要掺合料，其材料主要来源是从废品回收站购置来打碎做成 EPS 颗粒。将EPS与砂浆及混凝土制成的轻质材料，价格低廉，同时具有质量轻，良好的抗震性、防水性、保温隔热性等性能。建材循环采用，既减少对环境的污染，又减轻企业的成本。
1、工程项目基本情况
本案选取了肇庆一个住宅项目-心语轩住宅小区。在施工中，项目建设方希望从节能环保角度出发，在住宅楼的楼面顶板找坡材料中，采用价格较低自重较轻且强度较高的材料作为找坡选材，并通过面积较小的住宅天面作为试点，以便日后在其他楼盘进行推广。经核算，该项目找坡面积总面积为1690m2，住宅屋顶平面的坡度为2%，坡面的最薄处厚度为2cm。
2、材料比选方法研究
施工过程的不同材料比选是重要的施工步骤。首先需找到最佳的找坡材料，对之前的同类项目及各种材特性进行研究调查分析，最终选取出以下建筑找坡材料：
2.1 陶粒砼和水泥陶粒砼：
各种陶粒砼都具有吸水率高、强度较低的特性，而且在吸水后陶粒砼的自重会有很大幅度的上升。吸水后自重上升的特点，会增加建筑结构的载荷，进而导致构筑物开裂。此外，由于陶粒砼的特性，在施工中还需要设置排气管道，这在一定程度上增加了施工的复杂度。还有个不利因素是，由于陶粒砼的性质，在于其他特质的基层粘结后，比较容易出现空鼓、下沉、开裂等质量问题。
2.2 水泥聚苯颗粒
水泥聚苯颗粒作为一种比较优良的材质，相对质量小，重量轻。另外，也存在吸水性好，但是强度较低等特性。这些特征导致水泥聚苯颗粒在施工中经常会发生颗粒与水泥脱离等下现象。
2.3 EPS混凝土：
EPS混凝土，是目前已知的最为优良的新型节能型建筑材料。它具有下列优质特点：
第一是强度高、质量轻。吸水率低，具有不透水性，还有非常好的弹性。这些材质特点，决定了使用EPS混凝土进行大范围浇筑时，能够很好的避免出现干缩裂缝等质量问题的产生；
第二是由于EPS混凝土容重为800～1800kg／m3，具有很好的自密度，还可以由搅拌站直接提供；
第三是EPS混凝土的表观密度为12～20kg／m3，其表面具有很好的亲油性。这种特性使得EPS颗粒很容易与水泥浆相粘结，从而能有效保证EPS混凝土强度。
在对各类型的建筑材料特性进行分析和研究后，再从技术、经济、效果等方面综合考虑，最终确认使用EPS混凝土是最适合的该项目天面找坡材料。
3、EPS混凝土配合比问题
根据项目的基本情况，在核定新型轻质混凝土的容重的情况下，可确定EPS混凝土的吸水率必须低于2.5%，一般情况下其抗压强度在10到15MPa之间。确定各项设计指标后，在实际施工过程中，必须对材料进行多次的比试，以便最终确定最合适的材料混合比例，这样才能让新型混凝土材料的各项性能达到最佳状态。
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3.1混凝土材料成份组成
通过大量的试验数据，并结合设计和成本要求，原材料和配合比如下（试验过程结果略）：
水泥：普通硅酸盐水泥P.O 42.5R，其28天抗压强度为52.9MPa；
骨料：粗骨料采用碎石，粒径5～25mm；细骨料为河砂，细度模数2.8；
EPS颗粒：粒径3～5mm，表观密度约14.3KG/m3，体积掺量30%；
矿物掺合料：采用矿粉，颗粒粒径分布约0.01～0.1ｕm，体积掺量12%；
外加剂：氯丁酚醛胶掺量4%；FDN-800缓凝高效减水剂；
水灰比03.5～0.39，塌落度控制在80～100mm。
其配制基本原理是：
使得混凝土的密度小，强度达到施工要求，满足热工及变形性能等。在实际的理论研究和实验中，在EPS轻质混凝土配比时，会比普通的砼配合比补充增加两种新材料：胶水和矿物材料，其中胶水的作用是作为聚苯乙烯与水泥浆粘结剂，矿物材料的作用是增强砼的强度。
4、试验过程发现的问题及解决方法
研究通过多样本的对比实验，进一步确定了本工程的最优配合比例，对EPS轻质混凝土的相关特性也有了更深入的认识。
第一，在实际中可采用中值法确定骨料的良好级配，从而能够使混凝土具有更加优良的和易性，在施工现场免除震捣环节；
第二，通过改变混凝土中聚苯乙烯的含量，能够得到900~2200 KG/m3砼。在具体的不同项目的施工中，可以针对不同载荷的建筑物顶面，通过调整配合比例得到不同载荷的砼；
第三，通过增加新型材料生产出来的砼具有很好的韧性，在抗压破坏测试过程中，试件发生了比较大的变形，其破坏力度也是一点点逐渐出现，材料韧性是分良好；
第四，研究表明，比例配合的混凝土的强度与氯丁酚醛胶的占比有明显的对应关系。氯丁酚醛胶的占比量有一个阈值，当掺量小于阈值时，混凝土的抗压、抗渗、抗拆强度都是随着掺量的增加而增大。但是，当掺量大于阈值时，就会呈现出明显的相反变化趋势。经过实际研究，适合本项目的最好掺量为10%；
第五，在实际实验中，发现一个较为新颖的特点。就是在实际材料混合搅拌过程中，不同的投料顺序也对搅拌成品的质量有着一定程度的影响。最佳的投料顺序为首先将EPS颗粒、氯丁酚醛胶、30%的拌和水进行预湿搅拌15秒，然后再依次加入矿物掺合料、水泥、砂、石并搅拌15秒，最后将剩余的水和FDN-800缓凝高效减水剂加入并进行搅拌，直到搅拌均匀才能达到最优效果；
第六，后期的养护对于新型混凝土的最终质量也存在一些影响。在施工完成后的干湿养护过程中，前7天的湿养护非常有必要，对于水泥的基体强度具有明显的优良作用，而在后期，对水泥的干养护则可以进一步促进水份蒸发，促进氯丁酚醛胶在水泥基体中不断成膜，从而提高新型建筑材料的整体抗拉强度；
第七，在实际对比实验中发现，矿粉和硅粉均能够提高EPS混凝土的强度，但是硅粉的提高作用更明显。根据实际经济性和可用性考虑，虽然矿粉的作用没有硅粉强，但也能达到基本的强度要求，所以最终选择了矿粉作为掺和配料之一。
5、EPS轻质砼现场应用及优化处理
5.1轻质混凝土搅拌和浇捣
加掺合料时应把聚苯乙烯颗粒、氯丁酚醛胶按比例加入，为了使材料充分混合，砼搅拌时间比普通砼增加15~20秒。由于EPS轻质混凝土中掺加了胶水，且搅拌、运输到浇筑时间较长，因此混凝土缓凝时间需要适当延长，建议在混凝土初凝前尽快完成浇注工作，最终的找平作业也应该确保在终凝前完成。
5.2养护及抗渗性能
通过配合比试验，轻质砼得到优化，和易性较好，浇筑过程不需要振捣，赶平收平即可。养护可参照普通砼浇水养护，可采用塑料薄膜或麻袋浇水覆盖养护，效果会更好。试验结果表明，EPS轻质砼的抗渗等级可达到P6以上，在浇筑和养护要进行加强。
6、结语
本屋面工程保温层和找坡层均采用现浇EPS混凝土，从EPS混凝土的配合比阶段
就严格控制，各项参数满足设计要求。从使用效果看，没有发现开裂、渗漏等质量通病，保温隔热效果明显，降低了工程成本，缩短了工期。这种混凝土在国内来说有很大的推广空间，由于其轻质高强，可以广泛用于各种天面，一方面降低了建筑的整体重量，节约地基基础的造价，另一方面，其本身的热工性能较好，减少施工工序及建筑材料的成本。本项目通过对 EPS混凝土配合比的优化，获得宝贵施工参数和数据，为今后设计和施工提供参考依据。
参考文献
[1]姚学锋，EPS板薄抹灰外墙外保温施工技术在建筑中的应用，低碳世界，2018
[2]祁俊峰，EPS板薄抹灰外墙外保温系统施工技术的应用，内蒙古科技与经济，2018年
论文作者:胡凤华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期
论文发表时间:2019/7/9
标签：混凝土论文; 材料论文; 轻质论文; 强度论文; 颗粒论文; 陶粒论文; 酚醛论文; 《建筑学研究前沿》2019年5期论文;