山东中专综合实训楼-屋面水泥砂浆保护层柔性分格缝防裂技术创新QC成果.pptx
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1、一、工程概况山东省淄博市桓台职业中专综合实训楼,框架结构,地下一层,地上五层,建筑面积2.3万。平屋面面积5200,屋面工程为轻质混凝土找坡层,80厚挤塑聚苯板保温层,两层2mm厚SBS防水层,20厚1:2.5水泥砂浆保护层。建设单位要求屋面水泥砂浆保护层经历最炎热时段阳光辐射膨胀作用后的8月上旬进行验收。二、小组概况为解决屋面水泥砂浆保护层经历最炎热时段阳光辐射膨胀作用拱起、开裂的全国性技术难题,公司于2015年4月18日组建本QC小组,并由建设集团总工程师任组长,组员由总工办、分公司、项目部技术人员和施工操作班组人员优选组成,小组成员情况如下表:小组名称山东万鑫建设有限公司贾华远QC小组成
2、立时间2015年4月课题类型创新型小组注册号SDWX/QCXZ-2015-01注册时间2015年4月课题注册号SDWX/QC-2015-01课题名称屋面水泥砂浆保护层柔性分格缝防裂技术创新课题注册时间2015年4月活动时间20154182015.8.12平均受TQC教育时间70课时序号姓名性别职称学历所学专业出勤率组内职务1贾华远男研究员本科土木工程100%组长2许超男工程师本科土木工程96%副组长3张超男工程师本科土木工程100%副组长4李国辉男工程师本科土木工程100%组员5陈耿男工程师本科土木工程98%组员6张林男工程师本科土木工程100%组员7张国庆男抹灰工专科施工技术100%组员8许
3、光男抹光机操作工专科施工技术98%组员9罗乃斌男嵌缝工专科施工技术98%组员10刘国强男养护工专科施工技术98%组员小组成员一览表表1制表人:张 林日期:2015年4月18日切割分格缝水泥砂浆找平层轻骨料砼找坡层屋面现浇板三、选题理由(一)分格缝传统施工方法1、屋面水泥砂浆保护层分格缝传统施工方法之一,切割分格缝施工方法如下图:水泥砂浆保护层隔离层防水层水泥砂浆找平层板块材保温层切割分格缝制图人:张 超日期:2015年4月18日镶嵌PVC条分格缝水泥砂浆找平层轻骨料砼找坡层屋面现浇板2、屋面水泥砂浆保护层分格缝传统施工方法之二,镶嵌PVC条分格缝施工方法如下图:水泥砂浆保护层隔离层防水层水泥砂
4、浆找平层板块材保温层镶嵌PVC条分格缝制图人:张 超日期:2015年4月18日(二)传统分格缝拱裂原因分析1、目前屋面水泥砂浆保护层采用的切割分格缝施工方法,当水泥砂浆强度达到切割分格缝要求的5MPa左右时,其内部已形成温差和干缩应力,因此区格板块内仍然发生不规则开裂。切割分格缝的切割深度为2/3保护层厚度,下部1/3厚度保护层仍为整体连接状态。在夏季阳光辐射膨胀作用下,因分格缝无应变能力而导致水泥砂浆保护层拱起与开裂。2、目前屋面水泥砂浆保护层采用的镶嵌PVC条分格缝施工方法,在夏季阳光辐射膨胀作用下,因PVC条无应变能力而导致水泥砂浆保护层拱起与开裂。检查项目问题部位裂缝、拱起与开裂值问题
5、发生率耐久性使用功能保护层裂缝全部区格0.367%影响耐久性不影响使用功能保护层拱起屋面中部区域拱起高度3043%严重影响耐久性严重影响使用功能保护层断裂屋面中部区域开裂宽度1054%影响耐久性影响使用功能(三)存在问题统计分析1、对竣工1年的博山客运中心8000屋面水泥砂浆保护层进行调查,本工程屋面保护层采用切割分格缝施工方法,问题统计分析如下表:屋面水泥砂浆保护层切割分格缝存在问题统计表表1制表人:贾华远制表日期:2015年4月18日检查项目问题部位裂缝、拱起与开裂值问题发生率耐久性使用功能保护层裂缝全部区格0.1mm10%不影响耐久性不影响使用功能保护层拱起屋面中部区域拱起高度50mm5
6、5%严重影响耐久性严重影响使用功能保护层断裂屋面中部区域拱起高度50mm62%严重影响耐久性影响使用功能2、对竣工2年的名尚广场20000屋面水泥砂浆保护层进行调查,本工程屋面保护层采用镶嵌PVC条分格缝施工方法,问题调查统计如下表:屋面水泥砂浆保护层镶嵌PVC条分格缝存在问题统计表表2制表人:贾华远制表日期:2015年4月18日综上所述,我们选定屋面水泥砂浆保护层柔性分格缝防裂技术创新为本小组活动课题。四、设定目标(一)目标屋面水泥砂浆保护层无裂缝、脱层、麻面和起砂。(二)目标值屋面水泥砂浆保护层经历最炎热时段阳光辐射膨胀作用后拱起、开裂率0%。(三)目标可行性分析目标可行性分析领导重视技术
7、研发技术借鉴挑战性制图人:张 超鉴于目前屋面水泥砂浆保护层开裂、起砂、脱层和夏季拱裂等缺陷,建设和施工单位领导对本次活动非常重视,拟投入5万研发经费。拟研发柔性分格缝,对屋面水泥砂浆保护层夏季膨胀应力具有良好的应变能力,可有效防止施工期间和夏季阳光辐射膨胀应力导致的保护层及其分格缝开裂现象。本QC小组荣获2015年度中建协QC成果一等奖的巨大面积无筋耐磨混凝土地坪施工方法创新成果,对预防水泥砂浆脱层、麻面和起砂等具有良好的技术借鉴作用。经调研,目前施工的屋面水泥砂浆保护层均存在拱起、开裂等质量缺陷,要彻底解决此问题具有很大的挑战性。日期:2015年4月19日综上所述,我们有能力和信心实现本次Q
8、C活动目标。五、提出方案并确定最佳方案(一)方案的提出小组成员围绕课题召开会议,运用“头脑风暴法”打破传统思维,集思广益,针对屋面保护层分格条研发,分别提出分格缝材质4种方案,分格条宽度3种方案,运用亲和图归纳整理如下:屋面水泥砂浆保护层分格缝研发方案分格缝材质挤塑聚苯板条分格缝闭孔聚苯板条分格缝聚苯板条分格缝软质木条分格缝制图人:贾华远分格条宽度5mm宽度分格缝10mm宽度分格缝15mm宽度分格缝日期:2015年4月20日方案可操作性经济合理性环保情况应变防裂性能结论方案一挤塑聚苯板条挤塑聚苯板可裁割形成5条状,刚度符合要求20mm厚度的挤塑聚苯板3230元/m裁割无脱落颗粒,不需要剔出,不
9、产生建筑垃圾挤塑聚苯板抗压强度150KPa,压缩应变率10%,不满足保护层膨胀应变要求不选用方案二闭孔聚苯板闭孔聚苯板可裁割形成10条状,刚度符合要求20mm厚度的闭孔聚苯板3140元/m裁割无脱落颗粒,在水泥砂浆内,无建筑垃圾闭孔聚苯板抗压强度70KPa,压缩应变率20%,满足保护层膨胀应变要求选用方案三聚苯板条聚苯板可裁割成为15条状,但容易破损20mm厚度的聚苯板75元3/m裁割产生颗粒飞扬,污染环境聚苯板抗压强度40KPa,压缩应变率30%,大于保护层膨胀应变要求不选用方案四软质木条软质木条可裁割形成10厚条状,但容易弯曲20mm厚度软质白松板材33200元/m裁割锯末飞扬污染环境,剔
10、除形成建筑垃圾软质木条抗压强度16000KPa,压缩应变率2%,不满足保护层膨胀应变要求。不选用分格条方案确认系统图挤塑聚苯板条闭孔聚苯板条分格条20mm厚闭孔聚苯板聚苯板条软质木条20mm厚闭孔聚苯板(二)各种方案对比分析确认1、分格条材料方案对比分析确认表制图人:贾华远表1日期:2015年4月21日方案可实施性经济合理性工时影响应变防裂性能结论方案一5宽闭孔聚苯板条经模拟试验,在铺设水泥砂浆时侧弯1.0/m材料费0.02m0.005m1340元/m=0.014元/m聚苯板条裁割速度120m/h经屋面水泥砂浆保护层季节温差与干缩变形计算,满足防裂应变值2要求不选方案二10宽闭孔聚苯板条经模拟
11、试验,在铺设水泥砂浆时侧弯0.8/m材料费0.02m0.01m1430元/m=0.028元/m聚苯板条裁割速度200m/h经屋面水泥砂浆保护层季节温差与干缩变形计算,大于防裂应变值2要求选用方案三15宽闭孔聚苯板条经模拟试验,在铺设水泥砂浆时侧弯0.5/m,但分格缝太宽影响美观材料费0.02m0.015m1340元/m=0.042元/m聚苯板条裁割速度260m/h经屋面水泥砂浆保护层季节温差与干缩变形计算,大于防裂应变值2要求不选分格条裁割宽度方案确认系统图5mm宽闭孔聚苯板条闭孔聚苯板条10mm宽闭孔聚苯板条10mm宽闭孔聚苯板条15mm宽闭孔聚苯板条10宽闭孔聚苯板条2、分格条裁割宽度方案
12、对比分析确认表表2制图人:贾华远日期:2015年4月21日(三)施工环节细化方案分析确认针对屋面水泥砂浆保护层柔性分格缝防裂技术创新过程需要解决的分格缝布置间距、分格条粘结材料、保护层水泥砂浆材质、找平压光与养护方法、分格缝成缝与嵌缝方案等,分别提出34种子方案进行如下分析确认。方案可实施性经济合理性工时影响应变防裂性能结论方案一1.0m1.0m经模拟试验,铺设水泥砂浆产生1.0侧弯,满足允许偏差材料费0.02m0.01m4m140元/m3=0.112元/粘贴速度230/工日按照夏季屋面保护层表面温度80计算膨胀应力,20厚度1:2.5水泥砂浆抗剪强度满足要求不选用方案二1.5m1.5m经模拟
13、试验,铺设水泥砂浆时侧弯1.5,满足允许偏差材料费0.02m0.01m2.7m140元/m3=0.076元/粘贴速度310/工日按照夏季屋面保护层表面温度80计算膨胀应力,20厚度1:2.5水泥砂浆抗剪强度满足要求选用方案三2.0m2.0m经模拟试验,铺设水泥砂浆时侧弯3,不满足允许偏差材料费0.02m0.01m2m140元/m3=0.056元/粘贴速度440/工日按照夏季屋面保护层表面温度80计算膨胀应力,20厚度1:2.5水泥砂浆抗剪强度不满足要求不选用分格条间距方案确认系统图分格条间距1.01.0m分格条间距分格条间距1.51.5m分格条间距1.51.5m分格条间距2.02.0m1、分格
14、条布置间距方案对比分析确认表表3制表人:陈 耿日期:2015年4月22日方案可实施性经济合理性环境影响安全可靠性结论方案一聚乙烯胶黏剂粘贴分格条不易找平,侧面无法形成护角,侧弯偏差3mm,不满足要求粘贴费用80元/100m挥发气体影响操作人员健康分格条粘贴牢固,但有空隙不选用方案二聚合物胶浆粘贴操作方便,分格条侧面可以形成护角,侧弯偏差1.0mm,满足要求粘贴费用8元/100m对环境无影响分格条粘贴牢固选用方案三聚氨酯粘贴操作方便,分格条侧面可以形成护角,侧弯偏差1.0mm,满足要求粘贴费用46元/100m对环境基本无影响分格条粘贴牢固不选用分格条粘贴方案系统图聚乙烯胶黏剂粘贴分格条粘贴聚合物
15、砂浆粘贴聚合物砂浆粘贴聚氨酯粘贴2、分格条粘贴材料方案对比分析确认表表4制表人:李国辉日期:2015年4月22日方案可实施性经济合理性工时影响防裂性能结论方案一PP纤维水泥砂浆适用于机械压光,但表面有纤维毛刺影响美观掺加PP纤维费用1.2元/施工PP纤维水泥砂浆保护层效率5工日/100m在1.5m1.5m分格缝间距的PP纤维水泥砂浆保护层上持续4h的80加温试验,无裂纹现象不选用方案二微膨胀水泥砂浆适用于机械压光,可达到光滑美观效果掺加膨胀剂费用0.35元/施工微膨胀水泥砂浆保护层效率3.5工日/100m在1.5m1.5m分格缝间距的微膨胀水泥砂浆保护层上持续4h的80加温试验,无裂纹现象不选
16、用方案三防水水泥砂浆适用于机械压光,可达到光滑美观效果掺加防水剂费用0.28元/施工防水水泥砂浆保护层效率3.5工日/100m在1.5m1.5m分格缝间距的防水水泥砂浆保护层上持续4h的80加温试验,无裂纹现象选用方案四网格布水泥砂浆不适应机械压光,表面易出现网格布痕迹水泥砂浆表面铺设防裂网格布费用1.0元/施工网格布水泥砂浆保护层效率6工日/100m在1.5m1.5m分格缝间距的网格布水泥砂浆保护层上持续4h的80加温试验,有纤维松弛和裂纹现象不选用防水保护层方案系统图PP纤维水泥砂浆微膨胀水泥砂浆屋面水泥防水水泥砂浆砂浆保护层防水水泥砂浆玻纤网水泥砂浆防水水泥砂浆3、水泥砂浆保护层材料方案
17、对比分析确认表表5制表人:张林日期:2015年4月23日方案可实施性经济合理性工期影响观感效果结论方案一人工找平压光人工找平提浆与压光方便操作,但容易产生4mm的平整度偏差提浆与压光需要抹灰工180元/100提浆与压光工效为30/工日局部微量凸凹和有压光痕迹不选用方案二棍子找平人工压光棍子提浆人工压光平整度偏差4mm提浆与压光需要抹灰工170元/100提浆与压光工效为45/工日平整度良好,但有压光痕迹不选用方案三机械找平压光机械找平、提浆与压光操作方便,可以实现平整度偏差4mm提浆与压光需要抹灰工80元/100提浆与压光工效为150/工日观感效果平整光滑选用屋面水泥砂浆保护层压光方案系统图人工
18、找平与压光屋面保机械找平与压光机械找平与压光护层压光棍子找平人工压光4、水泥砂浆保护层压光方案对比分析确认表表6制表人:张超日期:2015年4月23日方案可实施性经济合理性工时影响养护效果结论方案一覆盖塑料薄膜养护在水泥砂浆保护层上洒水粘贴塑料薄膜封闭严密,但不方便补充水分养护费用12元/1002覆盖养护用工1个/100m经现场检测,水泥砂浆保护层表面相对平均湿度70%,局部有裂纹现象不选用方案二覆盖塑料薄膜和矿棉毡养护在水泥砂浆保护层上洒水粘贴塑料薄膜封闭严密,矿棉毡保湿养护费用36元/1002覆盖养护用工2个/100m经现场检测,水泥砂浆保护层表面相对平均湿度85%以上,无裂纹现象选用方案
19、三喷涂养护液养护喷涂养护液后,水泥砂浆保护层表面封闭欠本严密,存在毛细孔养护费用40元/1002喷涂养护用工1个/100m经现场检测,水泥砂浆保护层表面平均湿度可达65%,局部有裂纹现象不选用水泥砂浆保护层养护方案系统图覆盖塑料薄膜养护屋面水泥砂覆盖薄膜矿棉毡养护覆盖薄膜矿棉毡养护浆保护层养护涂刷养护液养护5、水泥砂浆保护层养护方案对比分析确认表表7制表人:许超日期:2015年4月24日方案可实施性经济合理性环境影响应变防裂性能结论方案一机械压缩分格条成缝采用10钢筋将分格条压缩10mm深度,操作简单,可以实现成缝费用3.6元/100m无环境影响经压缩后的分格条强度提高,应变能力降低,影响保护
20、层防裂性能不选用方案二清除分格条成缝将20mm厚度分格条清除,操作难度较大成缝费用6元/100m,重新填充10聚氯乙烯泡沫棒6元/100m清除分格条形成聚苯颗粒,污染环境分格条对应变防裂性能无影响不选用方案三热熔分格条成缝采用直径10棒式电烙铁将分格条热熔10mm深度成缝,操作简单,可以实现成缝费用4.5元/100m基本无环境影响分格条对应变防裂性能无影响选用分格条成缝方案系统图压缩分格条成缝分格条成缝热熔分格条成缝热熔分格条成缝清除分格条成缝6、分格条成缝方案对比分析确认表表8制表人:贾华远日期:2015年4月24日方案可实施性经济合理性环境影响耐冷热性能结论方案一耐候硅酮胶嵌缝采用密封胶枪
21、嵌缝,分格缝平直可以控制在3嵌缝费用80元/100m无环境影响-25气温环境无脆变,伸缩能力良好;80温度环境无流淌,延伸能力良好不选用方案二耐候油膏嵌缝采用密封胶枪嵌缝,分格缝平直可以控制在3嵌缝费用30元/100m无环境影响-25气温环境无脆变,伸缩能力良好;80温度环境无流淌,延伸能力良好选用方案三JS防水剂嵌缝采用油壶灌缝方便,但分格缝平直偏差3嵌缝费用40元/100m无环境影响-25气温环境有脆变,伸缩能力降低;80温度环境无流淌,延伸能力一般不选用分格缝嵌缝方案系统图耐候硅酮胶嵌缝分格条嵌缝耐候油膏嵌缝耐候油膏嵌缝JS防水胶嵌缝7、分格缝嵌缝方案对比分析确认表表9制表人:陈耿日期:
22、2015年4月24日(三)确定最佳方案图5、最佳方案系统图制图人:贾华远日期:2015年4月25日屋面水泥砂浆保护层防裂技术创新分格间距1.51.5m聚合物砂浆粘贴防水水泥砂浆保护层机械找平提浆压光塑料薄膜矿棉毡养护热熔分格条成缝耐候油膏嵌缝20mm厚闭孔聚苯板裁割10mm宽聚苯板条分格条布置间距分格条材料分格条裁割宽度分格条粘结材料保护层材料保护层找平压光保护层养护分格缝成缝分格缝嵌缝材料序号方案对策目标措施地点时间负责人1分格条材料20mm厚度闭孔聚苯板裁割无颗粒脱落,厚度偏差1mm,应变率20%破损5%对20厚的挤塑聚苯板、闭孔聚苯板和普通聚苯板进行裁割试验、厚度检测与150KPa压力条
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