浅谈FTC外墙保温材料的施工.doc

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1、自密实免振混凝土试配生产技术混凝土分公司 孟爱民 张晓刚 冯天运摘 要 本文以自密免振混凝土的生产施工实践为基础，具体介绍了自密免振混凝土开发和生产控制的全过程，并从生产实践中取得了工作方法和经验。最后，提出目前尚需解决的问题，供大家参考。关键词 自密免振 工作性 物理性能 钢管混凝土 现代工程结构设计理念日趋前卫，使钢筋混凝土结构工程的施工布局和构件形式更加丰富复杂。为了适应这种现代建筑业的发展趋势，具有优异性能的混凝土和配套施工工艺正在不断的被开发和应用。自密免振混凝土就是其中一例。自密免振混凝土（Self-Compacting Concrete,简称SCC）定义是：具有极好的流动性、填充

2、性、稳定性，能够在不需要振捣或只需少许振捣的前提下，依靠重力，密实地填充模板每一个角落并拥有优异物理性能的混凝土。自密免振混凝土是根据它的自动流平密实，无须振捣的施工特性命名的。混凝土高流动性、高填充性、高稳定性的自身性能是达到自动密实，免振捣施工效果的前提。自密免振混凝土主要应用在以下情况下：（1） 由于配筋密集，无法常规施工浇捣（2） 由于构件形式、尺寸或其它限制因素而不能进行振捣（3） 形状复杂，普通混凝土难以密实填充模板（4） 由于施工地点环境噪音限制而无法进行常规振捣施工（5） 特殊预制构件生产1 应用工程简介 中关村金融中心位于北京中关村核心地带，由北京中铁建设有限公司总承包施工，

3、是中关村标志性建筑。塔楼高150米， 主体钢结构。其中，箱形框架柱采用钢管混凝土，钢柱外断面尺寸为600mm600mm，用80 mm厚钢板焊接而成，钢柱内在梁柱结合处布置加强板。柱内腔浇注C60高强混凝土。根据本工程钢管柱的实际情况，混凝土采用自密实免振混凝土技术。自密实免振混凝土由中铁建设有限公司中心试验室、中铁建设有限公司混凝土分公司和中铁建设第21项目部互相配和，共同开发。开发过程以钢管自密混凝土为重点，兼顾自密免振混凝土对其它构件和情况的适应性。2 试验过程简介原材匹配试验选择原材料查阅资料、咨询专家配比选配及优化模拟验证确定配比验方法及性能参数图12.1原材选择方法和参考因素2.1.

4、1 通过水泥全项检测、水泥与外加剂适应性检测试验来筛选性能好，与外加剂适应性好的水泥。同时考察生产厂家质量控制能力和生产规模，以保证水泥品质的稳定性。2.1.2 细骨料要求进行 细度模数、含泥量、泥块含量、容重、堆积密度试验。将指标控制在：细度模数2.52.8 含泥量1% 泥块含量0.5%。2.1.3 由于除钢管混凝土之外，自密免振混凝土还用于解决布筋密的构件施工问题，粗骨料粒径受钢筋间距限制。另外，粗骨料粒径太大，不利于粗骨料在混凝土“浆-骨”体系中的分散。所以将粗骨料的最大料径取为16mm并要求找到最大容重时的各级配比例。含泥量要求0.5% 泥块含量要求0.1%。通过正交级配比例试验和混凝

5、土试拌试验对比，用北京伟达砂石厂生产的516mm 连续级配石子和用510mm/1016mm石子按最大堆积密度比例6:4人工级配而成的石子拌制的混凝土工作性表现差别很小，且该厂骨料质量稳定。所以，选择骨料厂家直接供应的516mm连续级配碎石。2.1.4 根椐水泥与外加剂适应性试验结果选择外加剂。要求外加剂具有高减水、高保坍性能，对水泥的细微波动不敏感。外加剂、水泥确定后，通过外加剂不同掺量时的适应性试验，结合配合比，确定外加剂的最佳掺量。通过配合比试拌，外加剂掺量3.5%时，混凝土各项工作性指标在2.5小时内基本保持不变。2.1.5 掺和料：在自密砼中，掺和料应具有改善砼性能的作用，同时还应具有

6、适当的稠化作用，增加砼浆体对骨料的托浮能力。由于FA产量大，应用广泛，使用经验多，且混凝土中粉煤灰的二次反应对混凝土的物理性能极为有利。所以选用级FA为掺和料。通过试验，我们确定满足以上要求原材料见表1。表1名称项目水泥砂石粉煤灰外加剂规格P.O42.5中砂5-16连续级配碎石(颗粒规则)级粉煤灰(来源:元宝山)QY-5高效减水剂厂家北京拉法基水泥厂北京西新杰北京伟达北京华正源公司北京绿色千叶科技公司2.2 确定自密免振砼检验方法和性能指标总的来说，“自密实，免振捣”是混凝土的施工效果，这种施工效果是依靠混凝土高流动、高填充、高均匀、高稳定的自身性能来实现的。目前，国外用来评定以上混凝土自身性

7、能的试验方法较多，如：坍落扩展度、L型箱法、U型箱法、V型漏斗法、J环法等。我们针对钢管混凝土的构件特点，选择坍落度结合扩展度（以下简称坍落度与扩展度）来评价流动性，用“U”型仪法来评价填充性，用“U”型仪抗离析性试验结合目测砼坍落度后表观状况来评价稳定性。其中：2.2.1 坍落度与扩展度试验方法执行混凝土拌和物性能试验方法GB/T50080-2002。2.2.2 U型仪测量填充性、抗离析性试验方法： 仪器：U型仪如图2所示。 图2“U”型仪测量抗离析性试验方法：将“U”型仪放于水平地面，一侧装满混凝土，用抹刀抹平，然后迅速提起隔板，2min后在隔板同一部位测量隔板两侧混凝土表面高差,用“H”

8、表示。填充性试验完毕后，将“U”型仪隔板两侧混凝土分别倒入两容器中，用清水冲洗，同时用5mm的筛子把5mm的粗骨料截留，测两侧骨料干重差值做为抗离析性指标，用百分比表示。各项具体指标要求预定见表2。表2试验项目代表符号要求指标备 注坍落、扩展度SLp、LsfSLp255mmLsf600mm目测均匀性良好，骨料无堆垒填充性H2min内H5mm/抗离析性GG7%/2.3 配合比选配、确定配合比选配工作较复杂，我们要必须使砂率与用水量达到最佳匹配，使骨料的体积百分数达到最优，使外加剂掺量恰到好处，从而尽量做到混凝土流动性、填充性、稳定性、密实性的兼顾和统一，同时还必须使混凝土满足表2的要求。经过模拟

9、试验及现场实体模拟验证，用预定工作性指标（见表2）控制的初稿配和比混凝土性施工效果良好。物理性能满足要求。这说明：混凝土配比设计成功；工作性检测方法及指标选定恰当；配合比与质量控制检测方法及指标搭配合理。由此，配合比和质量控制方法及指标得以确定。主要指标见表3。水胶比砂率外加剂掺量工作性坍落度扩展度填充性抗离析性0.2947%3.5%275mm720mm(30s)H=1mm2%表33 自密免振混凝土的生产自密免振混凝土的开发生产已经超出普通混凝土范畴，原材料或生产控制的很小波动都会引起混凝土性变质，所以生产控制要求更加严格。我们制定了自密混凝土生产控制规程，一方面使自密免振混凝土生产控制有据可

10、依，另一方面该“规程”可以作为鉴定验收资料的一部分。在该“规程”的引导下，我们完成了中关村金融中心工程自密免振混凝土的生产和供应，具体内容如下。3.1 前期准备对前期技术开发工作提出的原材料、混凝土的性能指标进行可行性分析，然后做前期生产准备，包括：3.1.1联系原材料，准备相应的材料容器和场地（水泥、砂、石、粉煤灰、外加剂等）。3.1.2准备相关检测仪器。3.1.3对生产进行计划安排，确保自密免振混凝土供应时不与其它任务冲突。3.1.4在供灰前召开协调会议，公布生产过程安排，明确各部门的职责及任务。3.2 生产控制3.2.1原材检测（1） 水泥：水泥按100t为单位批量进货，并抽取样品，做外

11、加剂适应性试验及水泥各项指标的检测。并做好详细记录。（2） 粉煤灰：按100t为单位批量进货并取样检测。（3） 外加剂：每车进厂的用于自密免振混凝土的外加剂均需做于水泥适应性试验，并按10吨/批做全检。（4） 砂.石：以试配时骨料的技术指标为基准，骨料进场后，按500t为一验收批取样检测。3.2.2骨料的均匀性及生产所需指标的检测均匀性：砂石骨料必须在生产前混合均匀，级配一致，含水率一致。骨料目测无局部粗细集中现象。含水率、砂含石量样品应在即将料仓中对称距离大于1.5m的四点进行取样。每项试验平行进行两次，结果取平均值。3.2.3相关生产人员的技术交底人员包括：调度、试验员、质检员、搅拌机司机

12、、装载机司机、搅拌车司机及其它参与生产人员。明确各岗位职责和任务。3.2.4生产程序及具体步骤生产程序及具体步骤如图3所示。图3（1） 试验室接到自密实混凝土任务单后，立即签发配合比并打印存档资料，交往搅拌楼。同时,搅拌楼做生产准备。（2） 试验员到料场进行骨料验证（按原材均匀性及生产指标严格要求）（3） 试验员对砂石原材料验证通过后，按砂石含水率、砂筛分结果计算出施工配合比。（4） 试生产时,搅拌机必须先清洗。然后，将搅拌机控制程序中砂石含水率探测值归零， 按计算出的施工配合比由搅拌机司机输入数据。（5） 先搅拌0.5m3同配比砂浆浸润搅拌机，然后搅拌1盘混凝土，在搅拌机泄料时对混凝土进行取

13、样检测（在卸料1/4到3/4之间进行取样），并根据测试情况进行调整。工作度调整时注意：用水量不得超过施工配合比最大值。如试生产出的混凝土不符合要求，则降级使用或报废。然后重新上料搅拌生产。（6） 在混凝土正常生产过后，严密监视混凝土原材料和出机混凝土情况。3.2.5生产质量控制检验（1） 在供应自密免振混凝土时，应连续生产，中途不得中断。搅拌时间在混凝土强度等级不低于C45时取300s，其它取240s。特殊情况下需经试验确定（注：当所有原材全部下料到搅拌机搅拌室后开始计搅拌时间）（2） 生产过程质量追踪检验检验项目及指标.工作性： 坍落度：在供灰过程开始、中间和结束前分别做一次。扩展度： 同上

14、 填充性： 同上 抗离析性、保塑性： 每次开盘一次 .物理性能：混凝土正常供应过程中双倍取样制作试件。 .其它相关指标：单方碱含量、单方Cl-含量、原材的放射性等由原材厂家提供有效参数,必要时可以送检国家法定检测部门检测。（3） c.交货检验.工作性：由本站派往工地的技术调度同甲方技术人员共同试验，数据共享。试验频率以满足甲方要求为准。.其它指标由甲方按免振自密实混凝土质量标准取样。4 自密免振混凝土生产结果汇总第一阶段自密免振混凝土共生产212m3，钢管混凝土施工时正值夏季气温最高的8、9月份，加之混凝土强度等级较高，水胶比小，这对混凝土的工作性保持是一个严峻的考验。从实际生产施工情况来看，

15、在以上环境条件下，混凝土各项工作性与试配和试生产时保持一致。生产结果汇总见表4。表4序号工作性强度（28d）强度（56d）探伤坍落度扩展度填充性抗离析性12857900.5268.275.5无明显缺陷，密实效果较好22607401269.572.932657501267.077.542707501269.978.152757451266.077.562607401265.879.072607401265.677.9826574511.868.181.792707501264.078.5102757551267.075.9统计结果工作性 坍落度平均值：268.5 扩展度平均值：750.5物理性能

16、 抗压强度平均值：R28：67.1 =1.75 R56：77.5 =2.21 5 总结自密免振混凝土的技术参与和生产实践为我们在今后生产和技术保障中遇到无标准和经验可依的 新技术任务提供了解决方法和经验。自密免振混凝土的部分生产控制方法在常规混凝土生产中得到沿用，使砼分公司的生产控制水平得到进一步提高。同时，在自密免振混凝土生产中所遇到的问题我们总结如下：（1） 目前我们所掌握的自密混凝土技术有待拓展和完善。由于关键材料混凝土减水剂的性能限制，目前生产的自密混凝土“变形”能力不足，应用到薄壁且布筋较密的构件施工有困难。增加水胶比可以增加混凝土的“变形”能力，但对物理性能和混凝土稳定性不利。所以

17、，要解决上述问题，必须使混凝土变得更“软”。我们准备从材料（活性掺和料、外加剂）和配比方面来解决。近期，聚羧酸盐系高效减水剂在北京市得到迅速推广，凭借该减水剂的高适应性、高减水性能及通过相对容易的调配即可达到控制混凝土性能的性质，业内已经开始用聚羧酸盐系减水剂解决混凝土生产中遇到的棘手问题。这也为我们解决上述问题提供了一种方法。（2） 在钢管中，混凝土受到钢管的永久封闭，水分几乎不散失且无须拆模。但推广应用到其它构件如：板件时，自密混凝土由于低水胶比和相对高的胶凝材料用量造成的早期和后期的体积安定性控制还需要解决。 参考文献曹文达，曹栋新型混凝土及其应用金盾出版社2001.9 2004年6月通

18、过建设部科技发展促进中心评审的北京秦天科技发展有限公司的FTC自调温相变蓄能材料,通过中国建筑装饰装修材料协会颁发的证书。（编号：2004-0222）该产品引入了相变蓄能机理，潜热值较大。通过材料相变，熔化吸热、凝结放热使室内温度相对平衡，达到建筑节能的效果。FTC自调温相变蓄能材料已获得国家发明专利（ZL031X3207），已在北京市建委材料管理备案（NO:63377865-600330090），该项产品已通过热工性能、环保、防火等专项检测，达到国标标准要求。在88J2-10公共建筑节能构造附录12中有相关说明。FTC自调温相变蓄能节能保温材料，呈白色粉状，17kg/袋,它是将优秀的传统保温

19、材料与经高科技临界萃取、蒸馏、皂化合成的相变材料，通过新工艺符合生产的具有潜热蓄能，既根据不同温度相变点调节室温的纯天然原创新材料。该材料突破传统保温材料单一热阻性能，具有热熔性和热阻性两大绝热性。通过二元相变原理，相变潜热值大，具有较高蓄热密度，蓄放、热过程近似等温的特点，节能效果明显，经国家建材测试中心检测厚度38mmFTC相变材料，传热系数为0.59W/（k）。该材料综合优势为：潜热节能、抗裂防潮、吸音降噪、灭菌防毒、防火不燃、安全可靠、施工方便、绿色环保。优势分析：1、潜热节能：利用相变调温机理，通过蓄能介质的相态变化实现对热能储存，改善室内热循环质量。当环境温度低于一定值时，相变材料

20、由液态凝结为固态，释放热量；当环境温度高于一定值时，相变材料由固态熔化为液态，吸收热量。使室温相对平衡。经国家权威部门检测38mm厚FTC自调温相变蓄能材料优于50mm厚挤塑板保温性能，达到节能65要求。相变材料可收集多余热量，适时平稳释放，梯度变化小，有效降低损耗量，室温可趋于稳定。利用相变调节原理，可使电负荷“削峰平谷”，充分利用低谷电价，降低住户用能成本，减少能源浪费，具有可观的社会效益和经济效益。利用相变调温机理，对建筑分户采暖，具有广泛作用，特别是对首层、顶层、边角处居住环境的室温，夏季隔热、冬季保温均可起到平衡作用。在新楼装饰和旧楼改造中，克服墙面裂缝、结露、发霉、起皮等先天不足弊

21、病。2、安全可靠 与基底整体粘结，随意性好，无空腔，避免负风压撕裂和脱落。有效克服板材拼接后边肋、阳角外翘变形、面砖脱落等问题。材料中有机物与主墙基底存在游离酸反应形成化合物，渗入主墙微孔隙中，形成共同体，确保干态粘结性，并改善湿态粘结保值率，具有极好粘结性。选用漂珠、水镁石纤维等原材料，其结构中形成数个封闭的憎水性微孔隙空腔结构，作为相变材料的载体，可确保相变材料长期实用性。本材料的硅氧四面体组织结构，干燥成型后在水浸泡不松散、不回性、不粉化、不变形，可确保其耐久的使用寿命。3、抗裂防潮料体呈纤维网状结构，拉力强，整体性牢固，有效防止裂缝产生。具有湿呼吸性，可有效防止外墙基底因冷热温差产生的

22、结凝水夏季向外释放，并防止外饰层表面裂缝产生；冬季防止外饰面冰胀产生裂缝，同时克服因基底潮湿而产生的空鼓、脱落现象。4、吸声降噪料体中存在的众多层次的不相贯穿的中空结构，有效减缓小震动源、撞击声波传递，降低噪声分贝数。在分户隔墙、顶棚、地板等部位使用，具有隔声效果，减少城市噪音对人体的危害。5、灭菌防毒相变材料中含有纯天然香萜和香醇物质，具有驱虫、灭菌、除臭作用，同时具有防析碱功能，可提高居住环境卫生要求。6、绿色环保相变蓄能节能材料经严格检测，系无腐蚀、无污染、无放射、无异味、无任何毒害的环保型产品。7、防火不然相变材料经专项测试为A类不燃级材料，使用范围不受限制，符合各类建筑防火要求。8、

23、施工简捷手工抹置，方便快捷，是基底抹灰理想的替代品。保温体系分号FTC厚度d传热系数W/（k）基层墙底FTC自调温相变蓄能材料370.6钢筋混凝土墙500.45750.3360.6混凝土空心砌块墙框架结构轻骨料混凝土砌块填充墙490.45730.3300.6多孔砖墙430.45660.338mm厚FTC自调温相变蓄能材料传热系数为0.59W/（k）主要检测数据：干密度：285 kg/m3 憎水率：86抗压强度：112KPa 耐冻融性：30次冻融循环（无裂纹、无缺棱掉角及分层）潜热值：6530kj/m3 PH值：9检验依据：1、 Q/FTBQT002-2004 FTC自调温相变储能材料2、 JG

24、158-2004 胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统3、 GB/T13475-1992 建筑构件稳态热传递性质的测定 标定和防护热箱法38mmFTC自调温相变蓄能材料各项指标序号检验项目标准指标检验值单项判定1潜热值，KJ(干密度kg/m3 )20006430合格2干表观密度，kg/m3180250245合格3压剪粘结强度，KPa50213合格4抗压强度，KPa200234合格5线性收缩率，0.30.2合格6燃烧性能B1级A级合格7水蒸气湿流密度，g/（h）0.851.49合格8传热系数，W/（k）0.58适用范围：适用于工业与民用建筑及各类建筑的外墙外保温（涂料或面砖饰面）；外墙内保温；分户隔墙、吊

25、顶、楼梯间、顶棚、屋面等需保温隔热的部位。一、 施工部位：办公楼及图书馆外墙面二、 施工准备：1、基层表面清理干净，并洒水湿润；2、工序联检单各专业签字齐全。三、 外保温的基本构造：四、 工艺流程：基层清理 涂抹FTC憎水层锚固件安装测量放线施工以层为单位，涂抹FTC材料、覆盖钢丝网、固定钉的安装、憎水层的涂抹、刮涂腻子全部从下往上进行。五、施工步骤：1）配制FTC材料（1）专人负责集中搅拌FTC自条调温相变节能材料（以下简称相变保温），水与相变保温粉料的重量比为1：2（重量）。使用一只干净的塑料容器，先放入少量清水，陆续加入单组分聚合物粘结砂浆粉料，同时陆续加水，边加边搅拌，直到搅拌均匀，不

26、得加水过多。（2）以上工作进行完后，要求 再 60分钟内将相变保温使用完，材料严禁用机械搅拌。2）涂抹FTC自条调温相变节能材料（以下简称相变保温）（1）分层涂抹：第一层必须压实，且厚度不得超过10mm，表面留毛面。第一层形成初凝后，立即涂抹第二遍，厚度不超过20mm，表面留毛面，以此类推，直至跟设计厚度差10-13mm为止，同时，做找品层，留毛面。（2）涂抹FTC材料的技术要领：层涂抹时应适度按压，以确保层与层能 形成有效粘接，但不可再同一部位来回抹压，在涂抹中，若发现又鼓包产生，应及时剔除补抹。分层涂抹时，FTC材料表面不可压光，一定要保证表面毛糙，同时下一层涂抹要在上一层未干燥前进行。3

27、）固定钢丝网：（1）网选用0.93mm，网孔25.4*25.4mm的镀锌点焊网，（2）固定钉采用直径8mm的膨胀螺栓，长度比FTC层厚度长30-40mm,固定点水平、垂直距离为450*500mm，呈梅花形分布。（3）凡与主墙平面形成连接的部位，将钢丝网折成90。后与墙体固定，并用镀锌铅丝将搭接处的钢丝网栓绑在一起。4）喷刷憎水剂：（1）先将配套提供的憎水剂进行稀释调配，即憎水剂：水1：16（重量），搅拌均匀后使用。（2）FTC材料表面基本干燥（颜色呈灰白色）并验收合格后，喷憎水剂两道，严禁遗漏。（3）憎水剂原液严禁与皮肤接触。5）FTC完工验收：保证项目：（1）所使用材料必须符合标准要求，FT

28、C材料附有出厂合格证，并且不得又雨淋、受潮、结块、并在保值期内使用。（2）FTC层厚度及构造做法应符合设计要求。（3）FTC层与主墙及各构造层之间必须战结牢固，无空鼓、无裂缝。基本项目：（1）FTC层表面平整、洁净、接茬平整、无抹纹。线角顺直、清晰。（2）外墙面所有窗口、孔洞、槽、盒位置准确，口角方正整齐、表面洁净、光滑，管道后抹灰平整无缺陷。六、允许偏差：（见下表）项 目允许偏差（mm）检 验 方 法1立面垂直3用2米托线板检查2表面平整2用2米靠尺和塞尺检查3阴阳角垂直2用2米托线板检查4阴阳角方正2用20公分方尺和塞尺检查5分格条（缝）平直2拉5m线和尺量检查七、成品保护：1、翻拆架子时

29、要小心，防止损坏已抹好的保温墙面，并应及时采取保护措施，防止因工序穿插造成污染和损坏，边角钉木板保护。2、保温层在凝结前应防止快干、爆晒、水冲、撞击和振动，保证有足够的强度。3、保温材料随拌随用，沿途掉下的材料及时清理干净，施工作业面禁止吸烟。2006年7月12日4人进场施工样板，上午9点进场；上午11点施工完毕第一遍；a. 施工程序基层处理；b. 滚底胶；c. 水泥加沙子与胶刮一遍；下午18点才初凝（凝固时间）；2006年7月13日进行第二遍施工，上午8点进场4人到11点施工完毕。初凝时间下午18：30。2006年7月14日三人进场施工。施工程序是打眼刮网在进行刮保温；上午8点施工11点完成，初凝时间19点。样板施工面积5平米左右根据以上具体施工过程观测及我司2006年7月27日对保温厂家下发的质量整改通知单（-见附件）中：要求厂家尽快就外墙面保温施工完毕后迟迟不能进行外墙涂料施工进行答复。所以根据以上实际情况及我方投标中关于外保温节能处理的原则，我方恳请贵处能根据以上实测结果进行人工费调整。基层处理:使用水泥:中砂:界面剂=1；1；0.8的重量比配置并施工,厚度不低于3mm.适用范围:外墙新建结构/水刷石墙面