磷石膏抹灰施工工艺在房屋建筑中的应用—以六盘水新城凤凰台项目为例
2023-02-17熊后来六盘水市钟山区住房和城乡建设局贵州钟山553000
熊后来(六盘水市钟山区住房和城乡建设局,贵州 钟山 553000)
磷石膏是磷矿石与硫酸在磷酸反应槽中萃取制磷酸时产生的副产物,主要成分为二水硫酸钙(CaSO4·2H2O),每生产1t磷酸副产4t~5t磷石膏。目前,我国磷石膏生产总量巨大,且每年的增长量超过8000万t,但综合利用率仍不高。传统的处置方式为磷石膏露天堆放或掩埋,占用大量的土地,不仅非常浪费宝贵的磷石膏资源,而且经雨水长期浸泡,其中可溶性P2O5和氯化物等有害物质大量向周围环境渗透,引起严重的土壤、水系和大气污染。因此,磷石膏的资源化再利用备受国家和社会各界的高度关注,如何有效化解处置磷石膏废渣的现实问题横亘在各磷化工企业的面前。2018年,贵州省委省政府印发了《关于加快磷石膏资源综合利用的意见》,在全国首次提出了磷石膏资源“以渣定产”的发展新思路,按照“谁排渣谁治理,谁利用谁受益”的原则将磷化工企业消纳处置磷石膏情况与磷酸等产品生产同步挂钩,从根本上倒逼磷化工企业走绿色发展之路,促使各生产企业加强磷石膏资源综合利用技术创新开发,使磷石膏废渣变“废”为“宝”。积极探索磷酸副产净化、煅烧、改性等制备工艺,生产出气硬性建筑胶凝材料磷石膏,此材料是一种绿色环保的新型节能材料,应用在房屋建筑的内墙抹灰工程,是一条重要的磷石膏资源再利用的有效途径。
1 磷石膏施工工艺原理分析
抹灰磷石膏是由磷石膏、粉煤灰、水泥、砂、水、缓凝减水剂、外加剂等组成的一种新型涂刷材料,表观密度为1960kg/m3,龄期28d,与水均匀混合后其产品黏度高、粘接性能好、凝固时间短。随着水化作用的深入,硬化凝结后具有较高的黏结强度、抗折和抗压强度,能够紧牢地吸附在基层墙体表面。且磷石膏抹灰施工工艺简便快捷,施工凝结时间、养护周期短,随时间及温度的变化干缩小,墙面不易空鼓开裂,施工质量容易控制。因此,以磷石膏为主要原料的抹灰石膏在建筑工程中的推广应用有助于消纳并减少磷石膏对生态环境的污染。
2 磷石膏抹灰施工应用
2.1 工程概况
本工程为六盘水新城凤凰台项目,共5幢住宅楼、S4商业和地下车库,建筑总面积114879m2,设计建筑高度83.3m;住宅建筑设计为剪力墙结构,基础采用筏板基础,地基基础设计等级为甲级,抗震设防烈度为7度,设计使用年限为50年,建筑结构安全等级为二级,工程耐火等级为一级,地下室防水等级二级,屋面防水等级为一级。该项目利用磷石膏抹灰施工工艺代替传统水泥砂浆及混合砂浆抹灰,主要使用部位为:起居室、餐厅、卧室、书房、户内走道、楼梯间、电梯机房、设备用房、风井、商铺等内墙采用20mm磷石膏抹灰,其余房间部位采用20mm厚1:2.5水泥砂浆进行抹面,外墙内保温采用20mm厚膨胀玻化微珠保温砂浆。
2.2 施工准备
2.2.1 技术准备施工前项目部组织学习并熟悉施工设计图纸,根据设计图纸和该工程的现场施工条件,并结合磷石膏建材产品特点,编写了磷石膏抹灰砂浆分项工程专项施工方案,并通过建设单位、监理单位审批。在施工前进行了书面的技术交底和安全交底及相关培训,确保施工操作前施工人员熟悉磷石膏砂浆材料的特性和抹灰施工的要求。该工程先实施“样板间”,经建设单位、监理单位检验合格后方可进入大面积施工。磷石膏建材进场前,供料单位先向建设单位提供有效的质量证明文件、产品合格书、有资质的第三方出具的产品检验合格报告等,报告中显示了单位磷石膏建材产品质量比并符合要求,各项参数性能符合设计规定。磷石膏建材进入施工现场后建设单位组织了对磷石膏建材进行抽样复检,送到有资质的实验室进行检验,检验合格后方才投入该工程使用,各类各批次磷石膏建材产品的复检项目均已合格,施工现场存放的磷石膏建材已采取下垫上盖的防水、防潮措施。
2.2.2 施工现场准备
主体结构工程已完成,并经验收合格,水、电预埋等隐蔽工程验收完成,管线、盒边采用磷石膏基材料修补完毕,按设计和专项施工方案的要求完成施工挂网,并经监理单位隐蔽验收通过。正式抹灰施工前检查门、窗框的位置与设计图纸相符,与墙体连接牢固紧实,门窗框缝隙填塞处理完毕。砖砌体若有缺棱掉角的情况,应分层修补,穿墙螺栓孔洞处理完毕,内墙套管孔洞采用微膨胀水泥砂浆双面灌缝修补,施工用的脚手架及移动操作平台准备完毕。
2.3 磷石膏抹灰施工工艺及操作要点
2.3.1 工艺流程
本工程磷石膏内墙抹灰施工工艺流程如图1所示。
图1 施工工艺流程
2.3.2 基层处理
先将基层表面的尘土、污垢、油渍等清理干净,对已使用油性脱模剂的混凝土墙面应进行预处理,清除脱模剂余料。对基层墙面凸出部位凿平处理,凹陷处补平,局部外露的钢筋头整平并用砂浆包裹覆盖。抹灰施工前,应对抹灰基层上的凹凸部分进行凿补,非预留洞口等基底缺陷采用磷石膏基材料(粘接石膏等)封堵。基层清理完成后,在现浇混凝土面涂刷乳液型界面剂,界面剂使用前经过实验检验合格,方才投入使用。非混凝土基层抹灰施工前,应对基层墙面进行喷水润湿,喷水润湿程度根据基层墙体材料含水率、吸水速率和气候情况确定。
2.3.3 挂耐碱纤维网
在不同基层材料交界处铺设耐碱玻纤网格布,耐碱玻纤网格布与各基层搭接宽度不小于150mm,并根据设计要求在楼梯间和人行通道等部位满挂耐碱玻纤网格布。耐碱纤维网格布网格眼尺寸不大于4mm×4mm,质量不低于160g/m2,并经检验合格方可进场投入使用,采用2mm厚轻质磷石膏抹灰砂浆涂抹粘贴耐碱玻纤网格布。
2.3.4 磷石膏抹灰砂浆的制备
搅拌前,必须将桶内的残留料浆硬化物清理干净,若未清理干净残留浆料会产生促凝作用,影响磷石膏浆料的搅拌和凝结时间。按产品使用说明书配合比的要求将抹灰磷石膏干粉按配比加入清水中(水粉体积比为1:2或重量比为7:10),采用手提式电动搅拌机搅拌时,宜控制搅拌时间不少于3min,搅拌使其混合均匀,搅拌后的抹灰磷石膏浆料不应出现生粉团,必须在初凝之前使用完毕,已经初凝硬化的浆料严禁二次加水搅拌后继续使用。
2.3.5 弹线、冲筋
在基层墙面弹出抹灰控制线,并在距墙边200mm处弹线,采取弹对角线的方式检查房间是否方正。根据基层墙面上的控制线冲筋,本工程层高3m,冲筋条按竖直方向进行冲筋,两筋条间距为1.5m,冲筋条数根据屋内墙面的宽度确定,筋条宽度控制在25mm~45mm。冲筋、接筋施工时及完成后需进行垂直度检查,其垂直度偏差应控制不超过±2mm。
2.3.6 护角处理
基层阳角应在抹灰前采用比面层磷石膏砂浆更高强度的轻质磷石膏砂浆做护角,护角施工前,阳角处浇水湿润基层;护角高度为自楼地面高程以上2m,护角突出基层高度面与抹灰完成面一致,护角宽度不小于50mm。
2.3.7 磷石膏抹灰施工
冲筋凝结硬化后,先抹一层磷石膏薄灰,压实并覆盖整个基层墙面,薄层灰终凝后涂抹第二遍磷石膏,每遍磷石膏涂抹厚度宜控制在20mm范围内。当厚度大于20mm时,进行分层抹灰,在上一层抹灰石膏终凝后方可进行下一层抹灰施工。抹灰层与基层之间、各抹灰层之间粘结牢固,无空鼓、无脱层。抹灰石膏涂抹完成后,采用刮尺紧贴冲筋条从下往上进行刮平,刮下的余料对低矮或凹陷处进行补料。阴角处采用阴角专用刮具对阴角进行刮直、找方,阴角两侧墙体抹灰不宜同时涂抹,待阴角一侧墙体涂抹的磷石膏硬化后再施工另一侧墙体。顶棚抹灰时,应在四周墙上弹出水平控制线,先对顶棚四周涂抹,再逐渐从四周向中间找平,注意涂抹的磷石膏砂浆应与顶棚基层粘结牢固。磷石膏抹灰完成后,及时对各房间的施工作业面进行清扫处理,将遗落的浆料、工器具及配件等清理干净,同时将作业面清扫干净,施工现场做到工完料尽场地清,并将室内建筑、结构控制线恢复。
2.3.8 养护
抹灰石膏终凝前应做好墙面的保护工作,抹灰层严禁用水润湿、冲洗、浸泡、碰撞墙面等,施工后无须特殊养护,抹灰层凝结硬化后,室内应保持适量通风,但要防止大风吹刮墙面迅速蒸发水分,导致墙面开裂。
2.4 磷石膏抹灰施工注意事项
进场的磷石膏建材产品应满足设计要求的技术性能,磷石膏建材应使用带有塑料内衬的包装袋包装,颜色一致,宜采用同一批号的产品施工,超过生产日期6个月以上的石膏砂浆混料严禁使用。进场的磷石膏建材产品按照品种、强度等级、编号、出产日期分门别类堆放,并挂标识标配[4],严禁混存混用,先生产的产品先使用[4],不同生产厂家、不同品种的产品禁止混合使用。拌合的抹灰磷石膏浆料须在初凝前使用完毕,严禁二次加水搅拌后继续使用[2]。涂抹的磷石膏终凝前应做好墙面的防护保护,不得碰撞墙面,不得向墙面浇水等。
冬期施工时,磷石膏抹灰施工的环境温度应在零上5℃以上,环境温度低于5℃时,需编制冬期施工方案,同时应采取升温、保温或抗冻措施。当室内环境连续5d低于5℃时禁止施工。不得在冻结的基层墙面上施工,冬期抹灰前做好门窗口等封闭保温围护[3],冬期施工应安排专人负责定期开关门窗,便于加强通风排除湿气,冬期抹灰采取保温升温措施,但是禁止直接烘烤墙面[2]。
2.5 磷石膏抹灰施工质量控制措施
原材料进场需严格把关,控制每批材料凝结时间的差异性。基层墙面一定要清理干净,抹灰层与基层墙体间粘结牢固可靠,刮涂前掌握磷石膏砂浆的性能参数和凝结时间等,磷石膏砂浆机械搅拌完成后,需在砂浆初凝前完成墙面刮平修补工作。磷石膏砂浆原材在运输储存和使用前应防止受潮、雨淋等。抹灰完成后应及时做好成品保护措施,同时完成自检资料,做好工序交接。磷石膏抹灰施工完成若产生微小裂纹,表面微干不粘手时,将表面用清水打湿,用海绵抹板做打磨提浆处理,打磨提浆后用刮刀做收光处理;若抹灰磷石膏在终凝后表面干燥时产生微小裂纹,可在使用面层磷石膏抹灰砂浆批刮一薄层,厚度控制在1mm以内。
2.6 施工安全措施
落实安全教育制度,对进入工地的全体职工必须进行入场教育,定期进行安全意识教育、上岗教育、操作规程教育等。加强临时用电管理,严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》施行,施工现场电缆敷设规范,严禁随地铺设。磷石膏砂浆搅拌机的操作必须符合《建筑机械使用安全技术规程》的规定,按操作规程进行使用,严防伤己伤人。轻质磷石膏砂浆抹灰在高处作业时,施工人员必须做好防护措施,砂浆搅拌人员需正确佩戴防尘口罩。
2.7 环保措施
该工程施工过程中严格遵守环境保护的相关法律法规和管理办法,强化施工过程环保管理,接受相关单位及部门的监督和检查。磷石膏原材要用防尘网遮盖,集中堆放,不得露天存放。清理施工现场时,严禁将建筑垃圾从窗口、洞口、阳台等处抛洒,以造成粉尘污染。对可回收利用的轻质磷石膏包装袋及时收集、回收,不得乱扔乱放。
3 结语
综上所述,磷石膏砂浆与各种基层墙面材料具有良好的粘结性能,且磷石膏具有微膨胀性,可以有效抑制材料干燥收缩开裂,较好解决了墙体抹灰空鼓、裂缝等质量通病。磷石膏表面装饰效果好,表面细腻光滑,不起灰、不掉粉、不泛碱,同原有水泥砂浆及混合砂浆相比抹灰厚度更薄,明显增加室内空间,同时减少材料消耗。磷石膏原材料价格同比水泥砂浆原材料略高,但节省工序和人力成本,磷石膏抹灰成本比传统水泥砂浆抹灰综合(材料、人工)成本低,能有效节约成本,同时可有效缩短工期。磷石膏抹灰还可有效调节室内空气中的湿度,能有效隔热、隔音等,从而提高房屋居住的舒适性。将磷酸副产转化为抹灰磷石膏应用在建筑工程中具有十分重要的意义,提高磷矿副产品的资源化利用率,有效减少磷化工废渣对环境的污染,环保、社会及经济等效益显著,现阶段贵州省在建筑工程中推广应用磷石膏已十分普遍,磷石膏抹灰施工技术应用前景十分广阔。