摘要:随着人们对居住环境要求的不断提高,隔热隔声楼板在工程中得到广泛的应用,由于隔热层与细石混凝土面层材料强度及温度下应变不同,加剧了细石混凝土面层的开裂。基于此,本文重点分析楼板裂缝产生的原因,并提出相应的解决办法。
关键词:保温隔音地板;表面开裂;解决方案
经济适用住房是政府为住房困难家庭提供的限定标准和价格的居住住房,是政府改善群众居住条件的一项实实在在的工程。各级政府十分关心经济适用住房的质量和居民的感受。开裂问题会严重影响房屋的外观,如果地面出现裂缝,居民会对工程质量产生怀疑,从而引发投诉、纠纷、索赔等问题。混凝土保护层开裂一直是一个比较难攻克的质量通病。在工程实践中,工程建设、设计、施工单位针对开裂问题提出了各种各样的解决办法上海网站定制,虽然都产生了一定的效果,但随着住宅楼面保温、隔音要求的提高,混凝土楼面保护层开裂问题也逐渐凸显出来。
1 楼板裂缝的原因
随着人们对生活品质的要求不断提高,住宅楼板间的相互影响成为关注的焦点。在隔音方面,住宅建筑楼板构件的空气声计权隔声评价值+频谱修正值(Rw+C)应大于45dB,分隔居住与非居住空间的楼板构件的空气声计权隔声评价值+频谱修正值(Rw+Ctr)应大于51dB。在保温方面,住宅楼板的传热系数不应大于2.0w/(m2•k)。根据这些要求,仅在混凝土结构楼板上整层整层地整平细石混凝土的工程做法已经无法达到保温隔音的目的。市场上常用的解决办法是在混凝土结构楼板上添加轻质多孔的保温隔音材料,再在此基层上做一层细石混凝土面层进行保护,即可满足使用要求。 市场上最常用的楼面保温隔音材料有纳米橡塑保温隔音板、挤塑聚苯板、无机保温砂浆等。由于增加了柔性的保温隔音层,细石混凝土的刚性面层容易产生裂缝。
1.1 基层强度裂缝
基层强度裂缝是由于基材抗压强度较弱,面层不均匀沉降,混凝土面层本身刚度不足以支撑其自重,受到应力后,就会在表面产生裂缝。在后期的使用过程中,混凝土也会产生变化,从而加剧混凝土面层的应力裂缝。
1.2 温度对裂缝的影响
温度裂缝是由于保温基层与混凝土面层在温度作用下,发生热胀冷缩,相互制约,产生应力,导致一定程度的开裂。
1.3 塑料裂纹
细石混凝土面层浇筑后,未及时进行表面覆盖,加之高层建筑风压大、风速大,使混凝土面层表面自由水分蒸发过快,造成体积急剧收缩,此时混凝土尚未达到一定强度,不能抵抗收缩变形应力,从而产生裂缝。
2 混凝土表面裂缝处理措施
2.1 原材料控制
2.1.1 隔热隔音材料的强度
保温隔音材料的抗压强度是引起混凝土面层沉降位移的关键,纳米橡塑保温隔音板、挤塑聚苯板、无机保温砂浆的弹性压缩模量分别为0.5、7、1.3,研究3种弹性模量不同材料变形引起的上部混凝土沉降。取典型5m×5m板跨度进行分析,在楼板中心区域1m2范围内施加3kN/m2恒载,混凝土面层放置在保温隔音材料之上,保温隔音材料作为混凝土面层的承重层,混凝土复合板放置在承重层之下。经计算,以纳米橡塑保温隔音板为承重层的混凝土面层,受力沉降为2.78mm; 挤塑聚苯板作为承重层的面层受力沉降为0.26mm;无机保温砂浆作为承重层的面层无受力沉降。
根据计算结果,结构分析表明,保温材料的抗压强度越大,单位沉降差越小。为了控制上部混凝土保护层沉降引起的裂缝,必须在设计图上对保温材料的抗压强度作出要求。对于具有一定厚度、一定变形空间的挤塑聚苯板等保温隔音材料,在设计中应对该类材料的抗压强度作出限制。
2.1.2细石混凝土的配筋与厚度
首先,细石混凝土面层原材料中的黏土含量应尽可能低,水泥细度应尽可能低,减少无用的外加剂,从而减少混凝土面层的开裂因素[1]。其次,增加细石混凝土面层的强度和厚度是控制和减少裂缝的关键。《建筑楼面设计规范》也提出了相关要求。面层厚度不宜小于40mm,在混凝土面层顶面以下20mm处应布置直径为4~8mm、间距为100~150mm的双向钢筋网;面层中掺入钢纤维,其弯曲韧度比不应小于0.4,体积比不应小于0.15%。
▲图1 细石混凝土面层与周边及保温层的隔离
2.2 在细石混凝土面层与基层保温隔音材料之间增设隔离层
保温层与面层之间设置隔离层或浮动层,使两层之间不互相作用产生应力,使混凝土面层可以自由变形。若保温隔声楼面采用挤塑聚苯乙烯保温板,应采用皮板,用光滑皮作为隔离层,或在挤塑聚苯乙烯保温板与其上部细石混凝土增强面层之间设置一层土工布或PE膜。混凝土面层还必须与周围的维护边围护完全隔离。用保温隔声材料将边围护好后,浇筑混凝土面层,如图1所示。
▲图2 应力集中点处的切缝
2.3 施工工艺
细石混凝土保护面层施工工序分为4个步骤:一、铺设钢筋网;二、浇注细石混凝土;三、切割填缝;四、养护。使用钢筋网是加强细石混凝土层强度最有效的措施,对防止裂缝有重要作用。钢筋网还有抑制混凝土收缩的作用,不但能降低收缩率,而且能增加混凝土的拉应力。钢筋网应紧贴混凝土面层受拉上表面。
施工过程中,钢筋网铺设后,踩踏、浇注混凝土都会引起钢筋网移位、坍塌,导致钢筋网不能发挥其应有的作用,因此在钢筋网下设置支撑非常重要,很多施工现场都发现钢筋网因缺乏支撑而发生坍塌。切割混凝土面层也是控制裂缝产生的有效措施,切割接缝可以有效减少温度变化对混凝土产生的拉应力,切割位置应选择在房间门口等应力集中点处(图2)。接缝宽度一般为3~5mm,接缝深度为10~15mm。切割接缝时机应选择在混凝土达到设计强度的25%以上时。夏季一般第二天就可以切割接缝,21天后即可用水泥浆填缝,填缝后表面即可形成完整的外观效果[2]。
▲图3 保温隔音基层
▲图4 细石混凝土保护层
▲图5 石膏基自流平砂浆保护层
3 实施保温隔音地板系统试点
3.1 实验方案
上海房产住房保障公司设计管理部根据市场上常用的两种能满足楼面保温隔音要求的材料组合及两种材料作为保护面层形成了四种保温隔音楼面系统解决方案,并选取了宝山区顾村大型住宅小区BSP0-0104单元0402-03地块6栋4层相邻四套房面进行测试。保温隔音楼面系统由8mm纳米橡塑隔音板+20mm挤塑聚苯乙烯保温板作为基层(图3),面层为40mm厚C25细石混凝土保护层加φ2.5@100双向钢丝网(图4)和30厚石膏基自流平砂浆保护层(图5)。
3.2 施工工艺
试点项目经过一周的准备,于2019年5月28日在指定位置开始施工,铺设纳米橡塑隔音板和挤塑聚苯乙烯保温板,一天时间基本完成四套房子的保温隔音层。第二天(5月29日)分别浇筑细石混凝土面层和自流平面层,随后对细石混凝土面层进行浇水养护,养护时间约7天。第三天(5月30日)上午发现自流平面层出现裂缝,经分析追溯发现是送货失误,将薄层自流平材料(水泥基自流平砂浆)送到现场后当成了厚层自流平材料(石膏基自流平砂浆)。 随后进行材料更换,选用石膏基自流平砂浆材料,并同时拆除原有自流平面层(5月31日),拆除面层后发现纳米橡塑隔音板基本完好,不需要重新铺设,而挤塑聚苯乙烯保温板基本已成碎片,随后重新铺设。
6月5日,石膏基自流平砂浆材料抵达现场,按配比加水搅拌,当天晚上7点半进行第一次浇注(10mm厚),历时近两小时完成。两次浇注的目的是为了防止浆体流入下层保温板缝隙而导致其浮起。当天天气情况:多云,28℃,风力3-4级。6月6日上午9点至11点,第二次自流平浇注(共30mm)完成。当天天气情况:多云,28℃,风力6-7级。至此,试点方案基本完成施工。
经过一夜的时间,第一遍浇筑的面层硬度已达到一定强度,面层平整。由于施工现场风速较大,根据自流平的材料特性,施工时对周围环境要求较高,在第二次自流平浇筑时,将门窗洞口进行了堵塞,至下午1点左右,第二遍浇筑的自流平已经凝固,人可以在其上行走,但表面孔隙仍然存在。经分析认为,由于现场风速较大,带走了大量水分,导致自流平砂浆表面凝固较快,施工时产生的气泡无法消除。6月10日,现场进行气泡找平灌浆工作,经测量,气泡孔隙深度大多为3至5mm,最深处约9mm。
相比较而言,石膏基自流平砂浆对施工环境条件要求更高,从施工工序来看上海高端网站设计,在地面保护层施工阶段,门窗还未安装,无遮挡,属于不利的施工条件,难以避免气泡、表面细裂纹等现象。
细石混凝土面层施工后约28天(6月26日),对保护面层进行了回弹锤强度试验,基本达到C25设计强度。自流平面层施工后约28天(7月4日),施工单位对保护面层进行了回弹锤强度试验,强度值均达到预期要求20MPa[3]。
3.3 试点项目概述
而北方地区广泛应用的石膏基自流平保护层材料,在本次试点总体表现中还未达到预期效果,表现为早期强度不足、对施工条件有一定要求、早期存在部分浅表细裂纹等。这些现象究竟是系统性因素还是偶然因素造成,还有待进一步研究。通过与自流平厂家的沟通,我们了解到自流平产品对施工环境要求较高,往往在室内装修阶段使用。在空间装修完成之前,不适宜在高湿度环境、风速过快的环境中施工。
细石混凝土保护层完整性相对较好,除前期因浇水养护不充分而出现部分表面裂纹外,其抗裂性能有待今后进一步考察。纳米橡塑隔音板与挤塑聚苯保温板整体性能尚可。从材料保护角度看,纳米橡塑隔音板韧性相对更好,挤塑聚苯保温板稍脆,施工时应注意保护成品。从经济性角度看,纳米橡塑隔音板加细石混凝土保护面层的综合价格约为83元/m2,挤塑聚苯保温板加细石混凝土保护面层的综合价格约为79元/m2,相差不大。从材料性能角度看,二者保温性能相当,纳米橡塑隔音板的隔音性能略低于挤塑聚苯板[4]。
4。结论
综上所述,针对保障房保温隔音楼面细石混凝土面层开裂问题,应从设计、材料、施工等方面入手,业主单位应把好施工过程中的每一个关卡,严把质量关,将面层裂缝的发生率降到**,为住户提供优质的住宅产品。
参考:
[1]闫涛.混凝土楼板裂缝产生的原因及防治措施[J].技术与市场,2013(8):115-116.
[2] 张根华. 浮筑楼板隔声系统细石混凝土面层裂缝的控制[J]. 建筑安全,2019, 34(3): 25-28.
[3] 康素芳.全轻混凝土用于楼面保温性能影响因素研究[D].重庆:重庆大学,2015:34.
[4]张金伟.建筑外墙外保温面层开裂常见质量问题分析及防治[J].山西建筑,2008(36):231-232。
作者:
迟有发 工程师
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