屋面硬質(zhì)聚氨酯泡沫保溫施工工藝

摘要:硬質(zhì)聚氨酯泡沫(PUF)是一種具有保溫隔熱和一定防水功能的新型合成高分子材料，其有良好的保溫、隔熱、不透水、不吸濕、絕緣、吸音、耐油、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)點。本文主要從硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料的技術(shù)優(yōu)點、工藝原理及流程、施工工藝、施工注意事項等方面去闡述。

關(guān)鍵詞:硬質(zhì)聚氨酯泡沫;屋面防水保溫;施工工藝

中圖分類號:TU532.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1000-8136(2010)03-0020-02

1前言

硬質(zhì)聚氨酯泡沫(PUF)是一種具有保溫隔熱和一定防水功能的新型合成高分子材料，由異氰酸酯和聚醚多元醇在催化劑、勻泡劑、發(fā)泡劑等多種助劑的相互作用下反應(yīng)而成。該泡沫具有良好的保溫、隔熱功能，導(dǎo)熱系數(shù)為0.22 W/(m#8226;k)，非常有利于建筑節(jié)能，且不透水、不吸濕、絕緣、吸音、耐油、耐化學(xué)腐蝕等。與其他泡沫塑料相比，還具有無毒、無異味、耐溫等特性。它對金屬、砼、磚、石、木材、玻璃等有很強(qiáng)的黏結(jié)性。添加阻燃劑的制品具有遠(yuǎn)火自熄性，能根據(jù)用戶需要達(dá)到國家一級消防要求。本材料施工簡便、技術(shù)性能可靠、質(zhì)量易保證，是建筑上重點推廣的十項新技術(shù)之一，適用于各類工業(yè)與民用建筑的屋面、墻體、樓面的保溫、隔熱、防水。目前，隨著我們建筑節(jié)能事業(yè)的發(fā)展，被建筑業(yè)稱為“新世代保溫材料”的聚氨酯已開始在建筑節(jié)能領(lǐng)域展露其優(yōu)越的性能和良好的發(fā)展?jié)摿?，為了使這種新材料新技術(shù)在建筑節(jié)能工程中得到廣泛推廣和應(yīng)用，本文將主要談?wù)動操|(zhì)聚氨酯泡沫在屋面防水保溫工程中的應(yīng)用，以供參考。

2硬質(zhì)聚氨酯泡沫的技術(shù)優(yōu)點

硬質(zhì)聚氨酯泡沬是一種綜合性能優(yōu)良的建筑節(jié)能絕熱、保溫材料，適用于各種類型新建建筑及既有屋面防水與保溫(含金屬基層屋面)，其主要優(yōu)點為:

(1)由于聚氨酯發(fā)泡時閉孔率高(可達(dá)95 %以上)，所以當(dāng)聚氨酯硬泡密度為35 kg/m3～40 kg/m3時，其導(dǎo)熱系數(shù)低，僅為0.018 W/(m#8226;K)～0.024 W/(m#8226;K)，相當(dāng)于EPS(聚苯乙烯泡沫塑料0.041 W/(m#8226;K))的一半，是目前所有保溫材料中導(dǎo)熱系數(shù)最低的;保溫隔熱層厚度少，具有一定的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，可使建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)更薄、更輕，從而增加室內(nèi)的可用面積;具有優(yōu)良的熱工性能，可以達(dá)到節(jié)能65 %以上的要求。

(2)現(xiàn)場噴涂硬泡聚氨酯與建筑物混凝土等基面的黏結(jié)性好，抗風(fēng)揭，能與金屬、木材、水泥等多種材料牢固黏結(jié)，從而使硬泡層與作用面基層成為一體，不易發(fā)生脫層，適宜于舊建筑物的節(jié)能改造。

(3)聚氨酯硬泡吸水率低(<3 %)，抗水蒸氣滲透好，且防水性能可靠，真正實現(xiàn)了保溫節(jié)能一體化。

(4)聚氨酯體積密度小，約為35 kg/m3～40 kg/m3，抗壓強(qiáng)度>0.2 MPa;其質(zhì)量輕，但仍能承受一定的機(jī)械荷載且硬度很高，因此在堅固抗壓結(jié)構(gòu)建筑中是一種比較理想的材料。

(5)聚氨酯硬泡采用現(xiàn)場噴涂或澆注施工，施工具有連續(xù)性，施工后形成整體的無接縫的連續(xù)泡殼體，在易滲漏的細(xì)部節(jié)點構(gòu)造部位噴涂，防水效果顯著。

(6)與EPS、XPS等有機(jī)保溫材料相比，聚氨酯還具有耐老化阻燃，化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點，非常耐用，可確保長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益與投資收益。

(7)聚氨酯可承受熔融瀝青的高溫(短時溫度可高達(dá)250 ℃);具有很高的壓縮強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性、低可燃性，不會熔化也不會形成燃燒熔融滴落物，比較安全。

(8)噴涂聚氨酯，施工簡便，質(zhì)量可靠，壽命可達(dá)25年，價格低廉，節(jié)省了工程造價及施工時間，符合安全環(huán)保要求。

(9)聚氨酯性能穩(wěn)定，抗老化能力強(qiáng)，且不含甲醛，不含氯氟烴，無需修補(bǔ)，可循環(huán)使用。

3工藝原理及流程

3.1工藝原理

以含有羥基的聚醚樹脂與異氰酸酯反應(yīng)生產(chǎn)的聚氨基甲酸酯為主體，以異氰酸酯與水反應(yīng)生成的二氧化碳為發(fā)泡劑制成的泡沫塑料，直接噴涂在屋面找平層上作為保溫防水層。

3.2工藝流程

屋面找坡→水泥砂漿找平→聚氨酯混合料配制→噴涂發(fā)泡成型→涂刷防水漿料→細(xì)石混凝土保護(hù)層。

4屋面硬質(zhì)聚氨酯泡沫保溫施工工藝

4.1施工準(zhǔn)備

(1)施工前，應(yīng)檢查所有進(jìn)場的聚氨酯的合格證，并確保其各項性能指標(biāo)符合國家有關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定(見表1);場內(nèi)存放聚氨酯黑白料時，應(yīng)設(shè)置清楚的標(biāo)識牌，且應(yīng)放置在通風(fēng)陰涼處。

表1聚氨酯性能指標(biāo)

項目單位指標(biāo)

密度kg/m3≥30(不上人);50(上人)

導(dǎo)熱系數(shù)W/(m#8226;k)≤0.024

抗拉強(qiáng)度MPa≥0.15

抗壓強(qiáng)度MPa≥0.15

穩(wěn)定性(70 ℃，48 h)%≤4

閉孔率%≥92

吸水率%≤3

水蒸氣透過率Mg/Pa#8226;m#8226;S≤5

阻燃性B2

斷裂伸長率%≥10

(2)施工前，應(yīng)核對所有進(jìn)場的界面劑原液的名稱、品種、出廠日期及各項技術(shù)指標(biāo)(見表2)，必須進(jìn)行二次復(fù)試合格后方可使用;界面劑中所用的石英砂不能含有有機(jī)質(zhì)，以中砂為標(biāo)準(zhǔn)，水要用飲用水。

表2聚氨酯界面劑性能指標(biāo)

項目單位指標(biāo)

容器中狀態(tài)攪拌后無結(jié)塊 呈均勻狀態(tài)

施工性涂刷無困難

與水泥砂漿的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度MPa常溫狀態(tài) ≥0.7

浸水7 d≥0.5

耐凍融(30次) ≥0.5

與聚氨酯的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度常溫狀態(tài) ≥0.15且破壞于聚氨酯

浸水4 d≥0.15且破壞于聚氨酯

耐凍融(30次) ≥0.15且破壞于聚氨酯

(3)噴涂前，應(yīng)檢查屋面上預(yù)留孔位置、數(shù)量規(guī)格、基層質(zhì)量型號等，確保其均符合設(shè)計的要求。

(4)現(xiàn)場噴涂硬泡聚氨酯施工前，應(yīng)根據(jù)施工環(huán)境的溫度相對濕度，確定好施工參數(shù)、原料加溫溫度等，并對噴涂設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和試噴。

(5)施工設(shè)備選用:1臺小型空壓機(jī)和物料混合器。

(6)材料的選用和制備:在組合聚醚(俗稱A料、白料)、PAPI(MR)(俗稱B料、黑料)中，加入適量的催化劑、勻泡劑和發(fā)泡劑，即可制得泡沫塑料。

4.2施工操作

(1)噴屋面基層前，為保證聚氨酯粘黏良好，應(yīng)先做基礎(chǔ)處理，使屋面(墻體)基礎(chǔ)平整，無浮灰、油污。

(2)現(xiàn)場對屋面基層噴涂基層界面劑時，應(yīng)滿噴，并保持基層平整和噴槍移動速度均勻一致，噴涂總厚度宜控制在50 mm;并養(yǎng)護(hù)24 h。

(3)噴涂硬質(zhì)聚氨酯泡沫時，應(yīng)將高壓噴槍槍口對準(zhǔn)屋面進(jìn)行噴涂，使?jié){液流淌到底面;根據(jù)保溫層的厚度，一個施工作業(yè)面可分幾遍噴涂，最薄處厚度不小于30 mm;當(dāng)日的施工作業(yè)面，必須當(dāng)日連續(xù)噴涂完畢，不得有接槎。

(4)噴涂時，為保證PUF厚度均勻，又不至于使材料飛散，噴槍與基層應(yīng)保持1 m為宜。

(5)噴涂硬泡聚氨酯施工時，對噴涂邊緣部分采用遮擋措施，防止污染。施工完畢后嚴(yán)禁燒電焊。

(6)屋面基層噴涂施工24 h后，應(yīng)用工具(如手提刨刀)清理超過規(guī)定厚度的部分，修整完畢后用聚氨酯補(bǔ)上，使表面完整。

(7)應(yīng)避免屋面與山墻、女兒墻、檐溝等連接處易產(chǎn)生裂、滲漏等現(xiàn)象，在噴涂時，按要求進(jìn)行噴R角。

(8)PUF噴涂結(jié)束后，應(yīng)待PUF熟化48 h后，并避免保溫層受雨淋，如遭受淋應(yīng)徹底晾干后，方可進(jìn)入下道工序施工，以免出現(xiàn)回縮現(xiàn)象。

(9)PUF噴涂結(jié)束后，在鋪設(shè)保護(hù)層過程中，應(yīng)對聚氨酯加以保護(hù)，避免機(jī)械損傷以及重物撞擊和反復(fù)踩踏，運(yùn)輸細(xì)石混凝土?xí)r應(yīng)鋪設(shè)木板。

(10)找平養(yǎng)護(hù):批刮膠粉聚苯顆粒保溫砂漿找平，養(yǎng)護(hù)24 h。

(11)批嵌防水抗裂膠漿:按防水抗裂膠漿(液相:固相)使用方法調(diào)配攪拌均勻后，用刮刀進(jìn)行批刮，分兩次批嵌，中間鋪嵌耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布。

(12)養(yǎng)護(hù)一周后，屋面可進(jìn)行屋面瓦等施工。

5施工注意事項

(1)墻體和屋面基層應(yīng)平整，無浮灰、油膩，泡沫均勻，致密，呈淡黃色，無發(fā)脆、發(fā)軟、脫層、起鼓、開孔現(xiàn)象;當(dāng)基層(包括找平層)平整度≤10 mm，可不加找平層;基層與凸出屋面結(jié)構(gòu)的連接處及基層的轉(zhuǎn)角處均應(yīng)做成半徑100 mm～150 mm的圓弧或鈍角，有組織排水的水落口周圍應(yīng)做成略低的凹坑，并覆蓋鐵件，翻邊尺寸不小于40 mm。

(2)現(xiàn)場噴涂施工，環(huán)境溫度不得低于5 ℃高于40 ℃;空氣相對濕度不宜大于90 %，風(fēng)力宜小于5級。

(3)聚氨酯發(fā)泡的膠粘固化時間約為15 min，因此在噴涂聚氨酯30 min以內(nèi)不得上人。

(4)噴涂前基層強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到90 %以上，且表面下燥(含水率小于 9 %)清潔。

(5)應(yīng)確保保溫層與基層之間黏結(jié)牢固;噴涂過程中，應(yīng)隨時檢查泡沫質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時停機(jī)，查明原因妥善處理。

(6)施工硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料時，應(yīng)采取遮擋措施，避免飛散污染環(huán)境。

(7)聚氨酯保溫防水施工過程中有一定毒性，因此在施工時，施工人員應(yīng)佩戴防毒面具和防護(hù)服;施工現(xiàn)場嚴(yán)禁火種，并配備消防器材。

(8)為避免結(jié)構(gòu)變形將聚氨酯保溫防水層拉裂，應(yīng)在找平層上沿屋面板縫縱橫彈線，并鋪設(shè)300 mm寬氈條。

(9)嚴(yán)禁在雨、雪、霧氣候條件下施工。

(10)施工結(jié)束后，應(yīng)通過24 h做注水試驗，確保屋面無滲漏水現(xiàn)象。

綜上所述，屋面硬泡聚氨酯泡沫保溫的施工應(yīng)遵循“選材正確、優(yōu)化組合、安全可靠、設(shè)計合理”的原則，并具有整體性好、施工簡便、施工效率高、價格低廉等優(yōu)點。經(jīng)實踐證明，以硬泡聚氨酯泡沫作為屋面防水材料，其與SBS卷材防水(使用年限14年)、傳統(tǒng)的三氈四油(使用年限12年)相比，其使用年限達(dá)25年，且符合建筑的使用要求，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，其必將在建筑節(jié)能領(lǐng)域內(nèi)起到更大推動作用。

參考文獻(xiàn)

1《噴涂硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料》(GB/T 20219-2006)

2《屋面工程技術(shù)規(guī)范》(GB50345-2004)

3 孔長青、張從文、孫國京.硬質(zhì)聚氨酯泡沫在屋面防水保溫中的應(yīng)用[J].江蘇建筑，2007(6)

4 劉金東、姜宏偉.淺談硬質(zhì)聚氨酯泡沫外墻保溫優(yōu)點及施工工藝[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009(7)

5 魯 江、果莉萍.硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料在屋面保溫防水工程中的應(yīng)用[J].工程塑料應(yīng)用，2005.33(7)

The Hard Quality Polyurethane Foam Keeps

the Construction Craft Warm in the Roofing

Zhang Shilang

Abstract: It has new-type synthetic high score of keeping insulating against heat and certain waterproof function warm that the polyurethane foam of hard quality(PUF)is one kind sub material， it have good warm-keeping， insulate against heat， be waterproof， pick up the moisture， be insulating， suck sound， able to bear oil， able to bear chemistry corrode advantage. This text is from the technological advantage， craft principle and procedure， construction craft， constructing of the polyurethane foam of hard quality mainly the precautions are explained when the respect.

Key words: polyurethane foam of hard quality; the roofing is kept waterproofly warm; construction craft