摘要：减少能耗，实行节能减排是我国制定的长期政策。建筑节能材料已在建设工程中推广应用。文章详细介绍了某住宅工程采用EPS轻质混凝土找坡作为屋面的节能材料的施工实践，对砼配合比、施工工艺、施工中遇到问题及解决方案进行了探讨。
关键词：住宅小区；EPS混凝土找坡；施工工艺；问题处理
前言
节能材料轻质混凝土主要由轻质泡沫材料（EPS）、砂浆、混凝土等组成，三者比例不同，所制成的轻质混凝土密度也不同。其成品包括EPS砂浆、EPS混凝土内外墙板等。
1、工程概况
某住宅小区三期工程，其住宅楼屋面及地下室顶板找坡经多方研究，决定采用轻质混凝土作为屋面材料，找坡面积达21802m2，住宅楼屋面按2%找坡，地下室顶板按0.5%找坡，最薄处为20mm，按照有关设计方案，确定轻质混凝土容重不能大于1800KG/m3。
2、屋面节能材料的比选
2.1要控制EPS混凝土的重量，不能超过1800KG/m，其吸水率要低于2.5%,
抗压强度控制为10～15MPa之间；
2.2在满足设计要求的前提下,要对材料进行反复比试,最终确定最佳配合比,让混凝土料能满足各项性能要求.
2.3对于找坡层存在蓄水、存水等问题,要制定解决方案.
3、比选材料特点分析
为确保使用最佳的找坡材料，我们特别对已完成的同类项目进行调查，并对目前使用较多的建筑找坡材料及其优缺点、特点进行比较，得出以下结论。
3.1陶粒砼和水泥陶粒砼：
它们均存在吸水率高、强度较低，并且吸水后自重提高的特性，在这种情况下，
必然会增加结构板的荷载，导致开裂；此外，还需要制作排气管，为施工带来不便；同时，与基层粘结后，较易产生空鼓、下沉等质量病害。
3.2水泥聚苯颗粒
它具有重量轻、易吸水、强度不高等特点，在施工过程中会出现水泥与颗粒分离等情况。
3.3聚苯乙烯混凝土（EPS混凝土）：
它具有以下特点：（1）高强质轻，吸水率不高，有较好的弹性，并且不透水。渗入到混凝土中，在进行大面积浇筑时能有效避免干缩裂缝的产生，
（2）容重为800～1800kg／m3，自密实，并且可以由搅拌站提供。
（3）EPS颗粒轻，表观密度为12～20kg／m3，表面具有亲油性，这样令到EPS颗粒难与水泥浆相粘结，能有效保证EPS混凝土的强度。
在对上述材料的特性进行分析后，再从技术可行性、从技术可行性、经济性、预计效果方面进行综合考虑，最终确定采用EPS混凝土方案，但在使用中必须解决EPS颗粒与水泥浆粘结问题。
4、解决EPS混凝土配合比问题
为保证砼吸水率和密实度满足要求， EPS轻质混凝土在使用上需要解决两个问题：聚苯乙烯与水泥浆的粘结和砼本身的强度，混凝土重量可以用聚苯乙烯掺量通过试验确定。
4.1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。
4.2试验过程发现的问题及解决方法
EPS轻质混凝土比普通砼配合比增加两样材料，胶水（聚苯乙烯与水泥浆粘结剂）和矿物材料（增强砼的强度）。经过多次试验结果分析对比，确定采用氯丁酚醛胶和矿粉。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在试验过程中，得出适合本工程最优的配合比，且发现EPS轻质混凝土的特性及其它性能。
（1）用中值选择法确定骨料的良好级配，使用混泥土有更好的和易性，现场免震捣。
（2）改变聚苯乙烯的含量可得到900~2200 KG/m3砼，在设计荷载上可以有种选择，适用不同设计荷载的屋面。
（3）砼在抗压破坏过程中试件发生了较大变形，其破坏也是逐渐的，表现出
良好的韧性。
（4）混凝土强度与氯丁酚醛胶掺量有着明显的关系；在一定掺量范围内，其抗压强度、抗渗强度、抗折强度均随着氯丁酚醛胶掺量的增加而增大，而当掺量达到一定值后，则呈现相反的变化趋势。适合本工程的最优掺量为10%。
（5）在搅拌过程中投料的顺序对搅拌质量也有影响：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。
（6）在干湿养护过程中，初期（前7天水养护）的湿养护有利于水泥基体强度的发展，而后期的干养护过程中，由于水份不断蒸发，氯丁酚醛胶在水泥基体中不断成膜，提高了EPS颗粒与水泥基体间界面粘结强度和发挥了氯丁酚醛胶本身的抗拉强度。
（7）矿粉和硅粉均能提高EPS混凝土强度，但硅粉比较明显强度可达C25，；根据本工程的实际情况，对强度要求达到C10即可，经济性比较选择矿粉作为摻合料。
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，为了使聚苯乙烯、胶水、水泥浆充分搅拌在一起，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，
以确保搅拌站和现场有足够的操作时间。
在浇注较大面积时，最好在搅拌站发车到达后初凝前尽快浇注，混泥土找平应采用平板机械振捣且在终凝前完成。如设计在找坡层上做防水层，应在终凝前完成收压，光面压出的水泥浆面层，平整度、观感都会很好，可直接作为防水基层；如果没有撑握好时间，也没有足够的人员找平收光，可在表面增加一道水泥砂浆找平层作为防水基层。现场实际操作中，应对对施工管理人员和工人进行详细技术交底。
如果单次浇筑砼超过100立方米，且厚度超过200mm，浇灌后会存在泌水现象，现场应设置底部泌水排放位置，如果大量的泌水无法排走，是因为胶水和水泥尚未发生反应，积水部分使聚苯乙烯与水泥浆完全分离，表面有明水，局部出现聚苯乙烯上浮，砼表面需要修复，但底部不会有影响。
浇筑砼前应注意天气预报，如下大雨建议不要施工，聚苯乙烯遇到明水会完全与水泥浆分离，浇注效果不是很好。在多雨季节施工要做好防雨措施。
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，胶水凝固点较水泥低，胶水粘结力分解了水泥收缩力，使轻质砼具有良好整体性，这层找坡层起到结构板防水作用，且在大面积（面积3000m2以上）施工中也未出现开裂现象。
在轻质砼的表面聚苯乙烯上部没有足够的水泥浆，吸水率会高一点，表面吸水达到饱和后不会继续往下渗。经现场检查，砼上部畜水一天，底部未发现渗透现象。
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。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。
参改文献：
[1]《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2011
[2]《屋面工程质量验收规范》GB50207-2012
论文作者:黄晓青
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/13
标签：混凝土论文; 聚苯乙烯论文; 水泥浆论文; 轻质论文; 屋面论文; 强度论文; 酚醛论文; 《建筑学研究前沿》2017年第14期论文;