提高发泡水泥自流平地面垫层的施工质量

提高发泡水泥自流平地面垫层的施工质量江苏××建设工程有限公司×××QC小组概述:发泡水泥自流平地面垫层，是近年来从韩国引进的一项新技术，施工设备和发泡剂由韩国提供，它是楼地面等部位的水泥炉渣和多种传统轻质垫层的替代做法。它具有容重轻、整体性好、强度高、保温和隔声性能好、防火阻燃、工艺简便、自流平、施工速度快捷、造价低廉等十分明显的优点。是一种发展前景非常好的节能和环保型建筑材料，特别适用于广大采暖地区的暖气管道埋地敷设和地幅热采暖楼地面的保温绝热垫层。由于在西安地区初次使用于××××大学A区的三栋高层住宅楼地面垫层施工中，出现了大面积裂缝、空鼓和成片的点状气泡群等质量缺陷（如图片1～4）。我公司施工的××××大学C区的2＃和10＃高层住宅楼，也选用这种发泡水泥自流平地面垫层。建设单位要求我公司组织技术攻关，因此确定了本次QC活动课题。较轻微的面层裂缝裂缝、空鼓、成片的点状气泡群图片－1图片－2面层裂缝并空鼓发泡不充分、底部气泡损失大图片－3图片－4一、工程概况：××××大学C区10#高层住宅楼31层、建筑面积37420㎡，2＃高层住宅楼26层、建筑面积21146㎡。楼地面采用“发泡水泥自流平地面垫层”共52709㎡。二、小组简介：本QC小组成立于2002年1月，2005年注册，注册编号为×××××××，小组成员均接受过TQC学习培训，每年均开展活动，曾多次获得过市、省级一等奖和中建协优秀质量管理小组称号。小组情况见表1：表1QC小组成员表小组名称江苏××建设工程程有限公司×××QC小组小组类型现场型注册编号年检注册号课题名称提高发泡水泥自流流平地面垫层层的施工质量量活动时间小组人数10人培训学习小组成员均经过TTQC学习培训学习课时58小时姓名职称职务组内任职年龄×××高级工程师分公司总工组长50×××高级工程师项目经理副组长52×××高级工程师公司总工技术指导56×××工程师项目副经理组员35×××工程师项目技术负责人组员28×××助工发泡水泥施工负责责人组员38×××助工施工员组员25×××工程师质检员组员48×××助工质检员组员52×××工程师资料员组员26小组业绩：×一一2003年度获江江苏省优秀质质量管理小组组活动成果一一等奖、2003年度获全国国工程建设优优秀质量管理理小组称号。2×一一2005年度获一一项江苏省优优秀质量管理理小组活动成成果一等奖，一一项陕西省“优秀质量管管理小组”称号，两项项成果同时荣荣获2005年度获“全国工程建建设优秀质量量管理小组”称号。2006年度荣获获江苏省优秀秀质量管理小小组活动成果果一等奖。制表：××8三、选题理由和选题发泡水泥自流平地面垫层施工，公司没有成熟的施工经验借鉴，这项技术目前尚无工法可依，公司要求进行QC小组活动，把发泡水泥自流平地面垫层的质量合格率提高到90%，总结经验，编写内部工法发泡水泥自流平地面垫层施工，公司没有成熟的施工经验借鉴，这项技术目前尚无工法可依，公司要求进行QC小组活动，把发泡水泥自流平地面垫层的质量合格率提高到90%，总结经验，编写内部工法C区2＃、10＃两栋高层住宅楼，有52709㎡的发泡水泥自流平地面垫层施工量，为保证施工质量和进度，必须进行样板施工，在项目部组织QC小组活动发泡水泥自流平地面垫层施工，在分公司内尚没有成熟的施工经验和工艺标准，通过这次QC活动积累经验，形成内部工法选题：提高发泡水泥自流平垫层的施工质量项目须要发泡水泥自流平地面垫层，在A区的三栋高层住宅楼的施工中，质量合格率普遍不高，返工量较大，发泡水泥自流平地面垫层，在A区的三栋高层住宅楼的施工中，质量合格率普遍不高，返工量较大，***大学要求项目部在C区2＃、10＃高层住宅楼发泡水泥自流平地面垫层施工中，提高质量合格率顾客期望顾客期望公司要求公司要求工艺要求工艺要求部图-1制图：×××日期2005年9月28日四、现状调查：QC小组组织到××××大学住宅A区的3栋18层住宅楼，进行发泡水泥自流平地面垫层的现场调查，在这3栋楼共12个单元内，每隔一层抽查1户，共计抽查了108套住宅的432间房屋的发泡水泥自流平地面垫层。调查的结果汇总如下：表-2发泡水泥自流平地面垫层质量缺陷调查序号项目名称合格不合格点合格率(%)点不合格率(%)1表面裂缝25358.5717941.432发泡水泥自流平地地面垫层空鼓鼓26862.0416437.963厚度不足18843.5224456.484容重大于设计标准准33176.6210123.385平整度偏差大39791.90358.10合计:143766.5272333.48制表：×××日期：2005年9月30日根据调查结果汇总表，统计的发泡水泥自流平地面垫层质量的缺陷频数,详见下表:表-3发泡水泥自流平地面垫层质量缺陷频数表序号项目名称频数（点）频率（%）频率累计（%）1厚度不足24433.7533.752表面裂缝17924.7658.513发泡水泥自流平地地面垫层空鼓鼓16422.6881.194容重大于设计标准准10113.9795.165平整度偏差大354.84100.00合计:N=723点制表:×××日期:2005年9月30日根据表-3的数据，绘制出了A区3栋高层住宅楼的发泡水泥自流平地面垫层质量缺陷排列图。详见图-2：由以上排列图可见，发泡水泥自流平地面垫层的主要质量缺陷是：1、厚度不足；2、表面裂缝；3、发泡水泥自流平地面垫层空鼓。五、确定目标值及可行性论证：1、确定目标：有效保证发泡水泥自流平地面垫层的厚度符合设计要求，减少裂缝出现和垫层空鼓，把合格率从活动前的66.52%提高到90%。目标值设定目标值设定目标目标:（1）垫层厚度不足≤10.0%；（2）表面裂缝发生率≤10.0%；（3）垫层空鼓发生率≤10.0%。现状：现状：（1）垫层厚度不足发生率56.48%；（2）、表面裂缝发生率41.43%；（3）、垫层空鼓发生率37.96%。图－3制图：×××日期：2005年10月2日2、目标可行性研究:小组研究认为，自流平发泡水泥垫层在韩国已经是较为成熟的技术，既然A区3栋高层住宅楼的发泡水泥自流平地面垫层质量，总体合格率已经能达到66.52%，就足以证明问题存在于施工过程，我们集中技术力量，组织技术攻关，可以实现目标。目标可行经查询：目标可行经查询：国外这项技术已较为成熟，韩国提供的发泡剂和施工设备质量没有问题。外部因素已经具备实现目标的条件现状调查结果证明：表面裂缝；垫层空鼓；厚度不足；容重大于标准，这些质量缺陷，在A区3栋高层住宅楼都有做得较好的房间，证明问题出在施工环节目标可行性研究为完成这个课题的攻关，降低这些质量缺陷发生率，QC小组成员集中了各级质量和技术管理骨干，小组有较强的技术优势和有多年QC攻关经验和能力。图-4制图：×××日期：2005年10月2日六、原因分析与要因确认：（一）原因分析表面裂缝垫层空鼓气泡坍陷水泥质量合格3.水泥品种不当2.楼板面干燥发泡不充分表面裂缝垫层空鼓气泡坍陷水泥质量合格3.水泥品种不当2.楼板面干燥发泡不充分11.机械雾化不充分10.发泡剂质量问题1.浇筑厚度不足6.楼板清理不净12.水灰比太大养护不当9.养护温度不够8.养护湿度不够发泡水泥自流平地面垫层质量缺陷原因分析关联图图7.养护不及时5.水泥早期强度过高图—5厚度不足厚度不足制图：×××日期：2005年10月2日（二）要因确认针对上述12条末端因素，小组通过分析，到现场进行调查、测量、测试，逐一确认，列出了要因确认表：表4要因确认表序号末端因素要因确认确认方法负责人日期确认结果1浇筑厚度不足按正常规律浇筑厚厚度即为成型型厚度。浇筑筑时已经达到到标志厚度现场调查非要因2楼板面干燥楼板面未提前浇水水浸润，将加加气水泥浆底底部的水分吸吸收，垫层底底部泡沫坍陷陷，造成厚度度不足现场对标本进行分分析和测量要因3水泥品种不当使用了粉煤灰掺量量大的复合水水泥，推迟了了初凝时间，导导致大量气泡泡损失、垫层层厚度降低，容容重加大调查分析要因4水泥安定性不合格水泥未做安定性试试验现场调查要因5水泥早期强度过高使用的复合水泥，早早期强度不会会过高调查分析非要因6楼板清理不净对现场空鼓处取样样观察，均有有清理不净的的现象，问题题已解决现场调查非要因7养护不及时由于水泥净浆早期期收缩率大，一一旦养护不及及时，会导致致干缩裂缝调查分析要因8养护湿度不够璃养易成致现场调查要因9养护温度不够水泥发泡垫层浇筑筑后，养护温温度不够，初初凝缓慢，气气泡损失、垫垫层厚度降低低，容重加大大现场调查要因10水灰比太大水灰比太大，导致致粉煤灰上浮浮，水沉整象现场调查非要因11发泡剂质量问题经查，发泡剂质量量检验合格现场查验非要因12机械雾化不充分机械雾化测试达到到标准现场测试非要因制表：×××日期：2005年11月25日经分析确定出以下六个要因：（1）楼板面干燥；（2）水泥品种不当；（3）合格；（4）时；（5）养护湿度不够；（6）养护温度不够。七、对策制定针对导致影响发泡水泥自流平地面垫层质量的6个要因，小组成员针对要因广泛地提出对策方案，并且应用打分法，对提出的对策进行了有效性、可行性、经济性和时间性的分析评价，确定了得分最高的要因对策。针对确定的对策，结合要因确定时的判别标准，设定了实施对策要达到的目标，制定了实施措施。根据“5W1H”的法则，编制的对策表如下：表5对策表序号要因对策目标措施实施地点完成时间负责人1楼板面干燥充分湿润楼板面保证混凝土楼板面面在浇筑发泡泡水泥时，充充分湿润，而而无明水1.将楼板面的砂浆和和浮灰清理干干净；2.在浇筑发泡水泥前前充施工现场2005.10..12.2水泥品种不当更换水泥品种一律使用普通硅酸酸盐水泥1.专项采购秦岭牌普普通硅酸盐42.5级水泥；发施工现场3合格进行水泥安定性试试验确保水泥安定性合合格1.检查水泥出厂报告告，杜绝不合合格水泥和安安定期不足的的水泥进场；；2.水泥使用前安定性性复试必须合合格。现场、试验室4时养护及时确保发泡水泥不出出现干缩裂缝缝1.掌握初终凝时间，一一旦终凝立即即洒水养护；；2.专人专职养护144昼夜。施工现场5养护湿度不够加强养护湿度养护期内，始终保保持发泡水泥泥表面处于潮潮湿1.关闭所有外门窗，保保持室内相对对湿度；检施工现场6养护温度不够够保证养护温度，满满足水泥强度度增长条件保证发泡水泥浇筑筑后的室内温温度不小于110℃1.提前关闭所有门窗窗蓄温；2.养护期内专人测温温；3.温度低于10℃℃时，每户加加一只蜂窝煤煤炉升温。施工现场制表：×××日期：2005·11·16八、实施对策实施一:充分湿润楼板面为防止干燥的楼板面将加气水泥浆底部的水分吸收，致使垫层底部泡沫坍陷，造成发泡水泥垫层厚度不足。先将所有楼板上的砂浆、浮灰，用园盘钢丝磨石机清理干净。在浇筑发泡水泥12小时前，分3遍浇水充分浸润，约浸入砼10mm为宜。确保发泡水泥垫层浇筑时，楼板面充分湿润无明水、无灰尘。效果验证：由于楼板面充分湿润，增加了发泡水泥浆液的自流平能力；减少了发泡水泥浆液垫层底部的水分损失，有利于底部水泥浆液发泡充分。减少了因垫层底部泡沫坍陷，而造成发泡水泥垫层厚度不足的缺陷。实施二：更换水泥品种现状调查发现A区的3栋高层住宅楼发泡水泥垫层，施工方采用的是大掺量粉煤灰的复合水泥。这种水泥作为发泡水泥垫层的主要材料，小组分析认为，第一容易产生泌水现象、致使粉煤灰漂浮于垫层表面；第二复合水泥的强度低初凝缓慢，极易在发泡水泥浆液塑性阶段致使气泡塌陷。造成垫层厚度损失和容重超标。本次活动全部专门从耀县水泥厂直接采购了早期强度好的42.5级普通硅酸盐水泥。专门库房存放，专人发料，专门供发泡水泥垫层使用。效果验证：现场检测结果证明：①养护后的发泡水泥垫层表面形成了水泥浆膜，消除了因粉灰漂浮而形成的表面浮浆层。②14天的养护强度明显高于A区高层住宅楼的成品发泡垫层。③垫层厚度截面上下气泡比较均匀。④实测干容重为927㎏/m3，符合900～1000㎏/m3设计标准的要求。发泡水泥块体入水后漂浮于水面。见图片-5所示。图片—5实施三：进行水泥安定性试验复合水泥的安定性差，安定性不合格的水泥最明显的缺陷就是产生放射状裂缝。在调查A区现状时发现有很大部分裂缝符合这种特征（见图片—1、3）。本次活动的所用水泥，不但出厂质量证明齐全合格，水泥在使用前均送试验室，进行安定性试验。排除了使用安定性不合格水泥的可能性。效果验证：由于确保了所用水泥的安定性合格，基本消除了具有放射状特征的裂缝。见图片—6所示：图片—6实施四：养护及时现状调查中发现，大部分有明显干缩裂缝房间的发泡水泥垫层，基本上都伴有垫层表面呈白色的明显养护不及时症状。小组根据每批水泥提前做初、终凝试验，获得所用水泥在浇筑日的气温条件下，真正的初凝和终凝时间，为确定喷水养护的时间作参考依据。专人监视各房间发泡水泥垫层的终凝情况，一旦表面浆膜形成，可以上人时，即开始喷雾养护，48小时后改为浇水养护。效果验证：现场检查结果证明，所有房间的发泡水泥垫层表面，一律呈青灰色。消除了因养护不及时所呈现的表面泛白的现象，见下图所示：图片—7实施五：加强养护湿度调查A区高层住宅楼时注意到，绝大部分房间的临阳台处、临外门窗处的垫层，干缩裂缝的现象较为严重。究其原因，因为当时的所有外墙门窗玻璃和进户门扇均未安装。秋季的西安地区空气湿度较小，秋风很快带走了室内水分，加之夜间未养护，造成风道部位脱水形成的干缩裂缝。1、本次活动，发泡水泥垫层施工，将建筑物的外门窗玻璃和进户门扇全部安装完毕。从浇水浸润楼板开始，就将所有门窗关闭，有效地保持了室内的相对湿度达70%以上。2、专人专职，包片养护，小组指定耿杰负责检查养护质量，养护期延长为14昼夜。效果验证：由于专人专职、日夜不停的养护，养护期内始终保持了发泡水泥表面处于潮湿状态，保证了水泥在凝结硬化过程所需的水分，阻止了干缩裂缝的形成。见图片—8所示：图片—8实施六：保证养护温度，满足水泥强度增长条件发泡水泥浆通过泵送至房间内，自流平整后，浆液内的大量气泡在水泥浆液初凝前会不断损失，初凝时间推迟越长，浆体内的气泡损失就越大，垫层厚度降低更多，容重会增加更大。而温度是影响水泥初凝的主要因素之一。1.本次小组活动期在秋末，西安的夜间气温在10℃以下，为使室内湿度保持在10℃以上，在浇筑发泡水泥前，从浇水浸润楼板开始，就将所有门窗关闭提前关闭所有门窗蓄温。2.养护期内专人专职，对各户室内温度进行测试，测温的间隔时间为4小时日夜测温。3.为防止天气气温骤然降温，为每户准备了一只自制蜂窝煤炉，当室内温度低于10℃时，立即点火升温。效果验证：由于本次活动过程，注重了对室内进行蓄温、保温工作，养护期内的室内温度始终控制在12～19℃之间，为发泡水泥垫层的及时初凝和强度的增长，提供了保证。见图片-9所示：图片－9九、效果检查（一）效果检查通过小组人员历时60天的共同努力，实施完成了课题确定的全部对策措施。经监理和建设单位共同对C区2＃、10#楼发泡水泥地面垫层的检验，一致认为：垫层表面颜色一致并呈青灰色。垫层厚度达到设计要求，垫层裂缝率低于课题确定的目标值，垫层截面上发泡充分，容重满足设计标准。现场检测的结果与对策实施前对比如下表：表6对策实施前后质量状况对比表序号项目名称对策实施前对策实施后合格率(%)合格率(%)1厚度不足43.5291.402表面裂缝58.5793.553发泡水泥垫层空鼓鼓62.0491.674容重大于设计标准准76.6293.015平整度91.9092.74合计:66.5292.47制表:×××日期:2005年11月30日即：将活动前发泡水泥自流平地面垫层的质量合格率从66.52%提高到了92.47%。应用柱状图表示活动前后的质量合格率，与活动目标值的对比状况如下：1、效益计算通过本次QC小组活动，比较成功地解决了，发泡水泥自流平地面垫层在A区高层住宅楼施工中存在的质量缺陷。减少了大量的返工，缩短了工期。本次活动与所调查的A区高层住宅楼相比，所取得的直接经济效益为：A区高层住宅楼发泡水泥自流平垫层的返工率为35.80%，发泡水泥自流平地面垫层承包价每平方米25元，本次课题活动所在工程,××××大学C区2＃和10＃高层住宅楼的发泡水泥自流平地面垫层面积共计52709平方米，返工时每100平方米形成垃圾8.4m3,,每立方米垃圾外运22元，减少返工量:52709㎡×（35.80－7.53%）＝14901㎡eq\o\ac(○,1)节约返工重做造价:14901㎡×25元/㎡＝372525.00元eq\o\ac(○,2)返工凿、运人工费用：14901㎡×1.3元/㎡＝19371.00元eq\o\ac(○,3)垃圾处理费用：14901㎡×0.084×22元/㎡＝27537.00元eq\o\ac(○,4)扣除小组活动费用：－37350元eq\o\ac(○,5)扣除措施（清理、养护）增加费：52709㎡×1.22元/㎡＝－64305元合计：eq\o\ac(○,1)＋eq\o\ac(○,2)＋eq\o\ac(○,3)－eq\o\ac(○,4)-eq\o\ac(○,5)＝317778.00元2、社会效益:发泡水泥自流平整体地面垫层，是一项引进的新型施工