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地暖抗裂地面工程 材料选择及施工解决方案 一、地暖的加热原理 地暖是以整个地面作为发热源（散热器）。通过加热整个地面，从而让整个地面蓄热，利用辐射及对流的形式向空气中传导热能，来达到取暖的目的。 由于温度是自下而上的，在室内的独立空间内形成对流，不但能提高室内空气的加热速度，节约能源，同时还加速了空气流通，有益于人们的身体健康，是目前最舒适的采暖方式。地暖的使用无疑是现代人们高生活品质的象征。 二、地暖发热源的分类 目前根据供暖方式的不同主要分为：水地暖和电地暖两种。 电地暖根据发热载体的不同又分为：发热电缆型、电热膜型和碳纤维型。 市面上常采用的以水地暖为多，而水地暖主要是把水加热到一定温度（一般不超过55度），在经地下散热水管网络，均匀的把水温传导至地暖地面，从而实现采暖目的的一种采暖方式。 三、地暖抗裂地面施工 一直以来采用地暖的地面施工，注定是一个从内到外的系统工程，最大的施工风险就是整个地面会出现或大或小、或宽或窄的裂缝（图1），而地表上的装饰面层如地砖、石材、地板等也会出现鼓包、翘边、开裂等一系列通病（图2、图3）。
（图1）地暖地面放射性开裂现象
（图2）地暖面层石材开裂现象
（图3）地暖瓷砖鼓包起翘现象 本公司结合多年的施工经验和反复的试验验证，接下来将系统的分析造成地面开裂、鼓包、翘边等一系列弊病的原因并详细的阐述地暖抗裂地面的施工方案及原材料选型。 3.1、造成地暖地面开裂的主要原因 1、原地面基础沉降缝设计不合理，造成整个地面不能均匀沉降； 2、整个地暖地面伸缩缝设计不合理，造成整个地面热胀冷缩所产生的应力无法释放； 3、发热源布局不合理、深浅误差大，造成局部温差过大，应力无法释放； 4、地暖底层填充层柔性沉降不均匀、厚薄不均匀或整体厚度不能满足要求，出现受力薄弱环节； 5、混凝土标号过低，不能满足强度需求； 6、填充层未采用高抗裂、高强度钢纤维地笼垫层，导致线性膨胀紊乱； 7、地暖填充层的养护周期不够，无法达到设计强度； 8、面层未采用高抗裂面材，要求设计抗折性能不低于32MPa。 3.2、雅邦科技地暖抗裂地面施工方案 基于以上分析，接下来我们将详细的介绍每道施工的工艺流程及注意事项，成就经典的地暖抗裂地面。 3.2.1施工工艺：（图4）
（图4）地暖抗裂地面剖面图 工序分为：
3.2.1.1原地面基础处理 清理干净现场的建筑垃圾，高出原地面已经凝固的水泥砂浆等必须用斩斧凿除，清理完毕后的基础地面必须要坚固、平整，不允许有灰尘、起砂现象和凹凸不平的坑洞。待基础处理完毕后，进入下一工序。 3.2.1.2 铺设防潮隔离层 铺设防潮隔离层之前需检查原基础地面处理是否到位，否则不能进入下一工序。铺设防潮隔离层的作用主要是防止建筑物基础或楼层地面下的湿气上升。使用防水涂料防潮的，涂刷防水涂料时，应根据施工要求确保涂刷遍数及涂刷厚度，阴阳角处需特别注意；使用油毡防潮的，阴阳角处及搭接处需特别注意。 3.2.1.3 铺设地暖隔热层及地暖管 地暖隔热层材料需要用防火等级A级的。比如复合聚氨酯板、复合酚醛板、真空绝热板、闭孔膨胀珍珠岩、岩棉、矿棉、玻璃棉等等。需满足密度小、防火等级高、热导率低、承压能力较高、施工方便等优点。 隔热层铺设到位后，地暖管的铺设必须要设计合理、布设均匀，布管方式有平行排管式（图5）、蛇形排管式（图6）和回行排管式（图7）。具体采用哪种布管方式，也要根据实际情况，遵循温度均匀分布为原则进行选择： 平行布管式会造成地表平均温度随着管道水的流向逐渐降低； 蛇形布管式会造成小面积上温度波动大，但平均温度分布比较均匀； 回形布管式温度也是随着管道水的流向逐渐降低，但辐射到地表的平均温度波动不大，有利于均匀分布温度，变相的降低了地面开裂的风险。 无论是哪种布管方式，管道铺设的间距要适当且均匀，管与管之间不能小于100mm，否则当填充层不能充分填实时，形成空鼓，易造成地面开裂。管道在弯曲时，圆弧顶部必须加以控制且固定，不得出现“急弯”或“死弯”。
（图5） （图6）
（图7） 3.2.1.4 填充层施工 以上项目完工，发热管道铺设完成后，进入填充层施工阶段。填充层的混凝土标号不能过高，一般采用C20细石混凝土（米石粒径控制在6~12mm之间），如果填充层的混凝土标号过高会导致混凝土干缩比例过大，会直接导致地面开裂。另外，底层的填充层必须使用塌落度较大的混凝土（一般控制在170MM左右），以便于填充层的混凝土能够轻松的填满所有地暖管间的空隙，避免因空鼓而导致的开裂。 填充层的厚度必须保证超过地暖管外径30MM以上，且保证厚薄均匀一致，过薄的填充层或厚薄不均匀的填充层是地面龟裂或直接导致开裂的元凶。填充层在施工时振动频率不宜过大，以防造成地暖管的松动（伸缩缝的处理在3.2.1.6章节详细说明）。 3.2.1.5 混凝土抗裂层施工 传统的地暖基础地面施工，做完填充层的收面、找平工作后就基本告一段落了，下一步进入养护期和成品保护。养护期满后交付甲方进行地面的后期面层石材装饰铺贴。其实作为一个完整的地暖抗裂地面，只做如此是远远不够的，哪怕前几项工作做得兢兢业业、施工细节考虑的无微不至，也完全不能避免地面投入使用后开裂的风险。 地暖的高抗裂地面是一个从内到外的系统工程，施工过程中的每一个环节，稍有处理不当或误差，积少成多，终将产生联动效应，从而导致地面开裂（特别是大面积的地暖）。比喻：无法做到整体地面100%的受热均匀；无法做到所有发热源的布局100%的合理；无法做到地面100%的不空鼓；无法做到整体混凝土地面强度完全一致、膨胀系数完全一致等等。 至此，我们需要在填充层的上面，加上抗裂层的施工，以消除因施工因素、因受热不均匀因素、因混凝土填充层本身的干缩而产生的局部应力。 抗裂层的厚度一般不低于50~70mm，根据实际地暖面积，越大的地暖施工面积要求抗裂层的厚度越厚。一般采用φ3~5mm的钢筋制作钢筋笼，钢筋笼的孔径不宜小于100mm。抗裂层的混凝土塌落度不宜过大，控制在90mm左右，采用配方细石混凝土（米石粒径控制在6~12mm之间）配以钢纤维（不得含有氯离子），浇筑捣振完成后进行收面，进入保湿养护期，养护周期一般不少于28天.抗裂层伸缩缝的处理见下一章节。 3.2.1.6 伸缩缝处理 地暖的结构及地面伸缩缝处理恰当，对防止地面开裂起着至关重要的作用。（如图8）
（图8） 地暖地面的裂缝一般都会在门口处、墙边、横纵墙根的转角处及预埋线管等部位。造成裂缝的原因基本上均是应力破坏，如混凝土本身的干缩、温度变化的热胀冷缩等。如何设置伸缩缝，分块的消除应力是解决问题的关键。 一般地面面积超过30㎡或边长超过6m的，均应设置伸缩缝，但也不能盲从，一律按照面积超过30㎡或边长超过6m设置，每当地形有所变化时，变化部位必须设置伸缩缝，地面与墙体交接处必须设置连续的伸缩缝，伸缩缝的宽度不应小于8mm。如图8，有结构沉降缝的，伸缩缝必须与结构沉降缝一致，伸缩缝应该从绝热层的上边缘做起直至抗裂层的上边缘，在每一道工序施工前均要按要求设置好伸缩缝（切记），当地暖管穿过伸缩缝的，穿越部位必须设置长度恰当的柔性软套管。 3.2.1.7 铺设高抗裂无机石材面层 抗裂层保养期结束后，即可进入地面装饰阶段。经过合理的设置伸缩缝，把整个地暖地面已划分为若干个相对独立的区域，解决掉了大范围的应力破坏，但区域内仍然会产生局部的膨胀应力。局部的膨胀应力需采用高抗裂无机石材加细小的膨胀缝（3mm左右）予以消除。 为何选用无机石材作为地暖抗裂地面的面层，因为无机石材是以各种纯天然无毒、无放射性的无机原料作为主体，配以功能助剂、饮用水，在常温、真空、高频模压、超声波养护等条件下生产出的新型建材。无机石材本身不含任何树脂胶水，密度通体一致，最主要的是和基层抗裂层的材料成分一致、热线性膨胀系数一致，从而避免了因膨胀系数相差太大而导致的应力破坏。 不是所有的无机石材均可用于地暖抗裂地面，所采用的高抗裂无机石材至少必须满足以下两个指标：1、抗折性能不能低于32MPa（事实上越高越好）；2、吸水率不能高于0.4%（也不是吸水率越低越好，当吸水率过低以后容易造成空鼓而降低了工程质量）。 在铺装面层无机石材前，必须整平原抗裂层，并使抗裂层表面粗糙且无粉尘。高抗裂无机石材易采用专用粘结剂薄底法安装系统，砖缝必须与膨胀缝一致，为了保证其使用寿命内不出现空鼓、脱落等情况，当面材尺寸（800mm*800mm）较大时，推荐选择普通型快干胶粘剂，等级为C2F或以上等级的胶粘剂（按照JC/T547-2005陶瓷墙地砖胶粘剂标准） C2F胶粘剂标准要求
3.2.1.8 面层膨胀缝及表面处理 由于面层的膨胀缝是个很特殊的位置，此填补时对材料的选择，有很高的要求。
（图9）
待表层填缝完全结束后，进入养护阶段，根据施工现场的温度及湿度，至少需要养护3~5天。待膨胀缝养护结束后，进入表面处理阶段。 表面需要做镜面处理的，连带所有膨胀缝一起进行初磨、细磨、精磨、抛光、结晶等工艺，完工后整个地面将会整体划一，光亮如镜。 表面是荔枝面的无机石，需要沿修补的膨胀缝，逐一敲出与原板材效果一致的麻面，然后整体涂刷防护剂，完工后一样能做到整个地面整体划一。 四、结束语 抗裂地暖地面施工过程中，还有很多施工方面的细节，在此不再一一赘述，在具体项目设计时，应根据实际施工现场、环境、温度、湿度等进行理论计算和现场试验，根据理论计算和现场试验结果的对比最终确定实施方案，以此把抗裂地暖地面的开裂风险降至最低。 合肥雅邦材料科技有限公司项目部 程坤建 |
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