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保温隔声楼地面开裂成因分析及解决办法(一)
发布时间:2019.07.02
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近年来,在上海随着居住建筑楼地面新设保温隔声设计的要求,众多新建居住建筑采用了多种楼地面保温隔声构造,所用的材料以无机保温砂浆、挤塑聚苯板及聚酯隔声垫等为主要材料,其做法自下而上为:混凝土楼地面、保温构造层、细石混凝土找平层。混凝土找平层既有加设钢丝网片铺设,也有不加设的构造。但随验收交付后,细石混凝土层陆续出现开裂现象,且成为较为普遍的质量问题,施工单位的返修工作量造成了不小的损失。

       造成该现象既有材料原因,也有构造不合理的原因,解决方案也有多种选择。但从既有构造设计及材料、施工各环节查找原因是解决问题的应循路径,故试分析梳理如下。

首先,我们先来看一下目前应用较广的楼地面保温隔声材料——无机保温砂浆的保温楼地面开裂分析:

(1)目前从我们调查的几个工程案列看,大多数构造设计为:楼地面润湿后铺设25-30厚无机保温砂浆(Ⅲ型),待其表面有强度后铺设40-50 厚C20细石混凝土,且细石混凝土无论铺设或者不铺设焊接钢丝网片,均会出现空鼓开裂。

值得注意的是,不铺设钢丝网片的开裂出现更早,裂缝发展更为迅速,但铺设钢丝网片的虽出现时间较晚,裂缝发展与前者相比较为缓慢,但空鼓程度与前者区别不大。

(2)工地典型施工手法:由于楼地面保温只靠监理现场监督,没有后期的钻芯取样验收环节,现场铺设普遍没有使用界面剂,铺设厚度普遍不达标,平均厚度连20毫米也不足,有时甚至只为5毫米,等同当做界面砂浆使用。施工后随即摊铺细石混凝土是普遍现象,保温砂浆的养护期放任自流。即使是样板施工,无机保温砂浆厚度虽然达标,但往往养护至24小时无机保温砂浆表面硬化时,即开始细石混凝土铺设。

(3)焊接钢丝网片铺设:2017年至2018年上半年的项目中,加设焊接钢丝网片的项目少之又少,后期因开裂空鼓现象普遍出现,故开始采用焊接钢丝网片。但据几个项目观察,焊接钢丝网片的搭接和绑扎不到位也是常有现象。有意思的是,即使加设焊接钢丝网片,搭接绑扎到位,也不能彻底克服空鼓开裂,只是延迟。

(4)空鼓开裂现象追跃特征:空鼓出现为先,开裂为后,凿开构造发现,空鼓断裂界面总是在无机保温砂浆层中,空鼓界面处于无机保温砂浆与细石混凝土之间界面的现象很少,无机保温砂浆与楼板混凝土之间界面空鼓断裂也是少见的。

推论:从以上现象罗列,未铺设焊接钢丝网的构造,可以推导空鼓开裂发生过程如下:

a)无机保温砂浆铺设后内部水分未挥发完成,其上即铺设细石混凝土;

b)混凝土强度发展快于无机保温砂浆,当混凝土强度达标后,底层无机保温砂浆水分未挥发完毕,且强度未达标;

c)当混凝土干燥后产生收缩,因与无机保温砂浆直接黏连,应力传递至无机保温砂浆层,无机保温砂浆由于强度、密度与混凝土差异巨大,且厚度方向强度不均匀,致使在层内断裂,产生空鼓;

d)随时间推移,无机保温砂浆层局部空鼓扩大,导致面层细石混凝土开裂。



已经铺设焊接钢丝网片的构造从原理上推导,要避免空鼓开裂出现,也不可行,因为工地普遍采用的无机保温砂浆即使在理想状态下,其原理也不合理,试分析如下:

a)工地目前采用的水泥基无机保温砂浆性能基本等同原DGJ/T08-2088-2011中Ⅲ型无机保温砂浆,

其主要性能如下(养护28天):干密度:≤550kg/m³;抗压强度:≥1.2MPa;体积吸水率:≤20%;软化系数:≥0.60;

b)在养护充足的条件下(养护28天),假设无机保温砂浆层满足既定指标,由于体积吸水率过高(20%),直接铺设细石混凝土后,混凝土中水分迅速被无机保温砂浆层吸收,而由于无机保温砂浆的软化系数只为0.6偏上(养护28天),吸收水分后的无机保温砂浆层抗压强度会降低为原强度60%不到。此时混凝土层水分挥发及强度发展与无机保温砂浆的水分和挥发严重不同步,在直接黏连的情况下,水分挥发及伴随的收缩应力势必传递至无机保温砂浆层中;随时间推移,当混凝土面层基本干燥后,底层无机保温砂浆层水分还未挥发完成,强度未恢复,且其内部玻化微珠或膨胀珍珠岩骨料之间的浆料粘结力不足以抵抗混凝土层的干燥收缩应力时,断裂势必发生,进而导致无机保温砂浆层间空鼓。而单位面积空鼓率达临界点后,混凝土面层即使有钢丝网增强,也不足以避免开裂发生。

结论

细石混凝土与无机保温砂浆层直接黏连是不合理构造,无论无机保温砂浆养护是否到位或细石混凝土是否加设焊接钢丝网片,均很难从机理上克服空鼓发生的条件,因而无法杜绝面层开裂的发生。