硬泡聚氨酯保温防水材料在屋面上的应用与质量控制

2012-09-10浙江舜江建设集团有限公司

中国建设信息化 2012年10期

◎ 浙江舜江建设集团有限公司李标

建筑物的重要组成部分之一就是屋面，屋面施工质量的好坏，既关系到房屋建筑的整体美观，也影响到房屋建筑的使用功能。目前，建筑工程界一直致力于研究提高屋面防水能力和改善保温隔热效果的方法，以期有效解决屋面的渗漏问题，并降低建筑能耗。传统保温屋面一旦发生渗漏现象，其维修难度会很大，并且普通的保温材料有一个缺点即容易吸水，这大大破坏了保温层的隔热效果。有些保温材料在其施工过程中容易带入一些水分，这也使得其保温效果明显降低。可见，开发一种防水功能好的保温材料，将防水、保温性能融合起来，具有重要意义。

硬泡聚氨酯（PUR）材料兼具良好的防水和保温性能，在我国建筑界的用量也越来越多，而随着聚氨酯原材料价格的大幅降低，进一步推动了硬泡聚氨酯（PUR）材料在建筑行业的应用。

1.PUR材料性能

(1)防水防汽性能好。PUR材料内部的泡沫孔互相之间不连通，闭孔率超过了95%，而吸水率却低于1%，水蒸气渗透系数低，防水性能好。进行喷涂时，PUR材料的两种组分会发生化学反应，进而生成一层闭孔率几乎100%的油性自结表皮，起到了很好的防水作用。一旦这层表皮层发生破坏，PUR材料的防水性能就会受到很大影响。某次实验结果证明将25mm制品的自结表皮破坏后，其吸水率会升高为1.5%，难以达到JCJ14-1999《聚氨酯硬泡体防水保温工程技术规程》规定的1%的标准。可见，要想保证PUR材料的防水性能，必须保护好PUR材料的自结表皮。

(2)保温隔热性能好。PUR材料具有良好的隔热性能，其热导率一般为0.018～0.022W/（m·K），这主要是因为其微孔中存在着热导率很低的发泡剂气体。与常用的几种保温材料相比较，PUR材料的保温性能无疑是最好的。相同厚度的PUR材料其保温效果是普通砖墙的30倍，甚至可以达到聚苯乙烯保温板的2倍。

(3)与基层的粘接性能好。PUR材料的粘接能力很强，可以与金属、砖等各种材料进行良好的粘接。并且，喷涂PUR材料时，高压气体可以将流动的浆料推入基层的缝隙中，浆料发泡后，使缝隙塞满，进一步增强了其粘接能力。

(4)阻燃性能好。PUR材料很难发生燃烧，氧指数指标符合GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》中规定的B2级的要求。

(5)使用寿命长。PUR材料化学性质比较稳定，在-50℃的低温环境中不发生脆裂，在150℃的高温环境中也不会发生流淌，使用的温度范围比较广，耐老化性能很好。

2.PUR防水保温材料屋面施工工艺

PUR材料非常适用于屋面保温工程，它既能起到防水作用，也能起到保温效果，而且强度高、重量轻、能防止屋顶结露、防水保温效果优异。各种复杂形状的屋面均可以使用PUR材料，并且不会对原有屋面保护层造成破坏，因此应用前景十分广泛。

2.1 基层处理

喷涂PUR材料前，应该先清理干净屋面，并对残破部分进行修补，务必清除掉基层表面的油污和浮灰，保持基层表面的干净平整，以防止油污和浮灰使聚氨酯硬泡体起拱或脱落。

2.2 施工工艺

PUR的原料有两组份即异氰酸酯为主的A组分和多元醇为主的B组分，施工时先将两组份原料注入不同料筒，调试比例泵至施工要求比例，同时对计量泵的流量进行校准，然后两种组份通过移动式高压喷射设备的作用经过泵沿加热的高压管道进入到喷枪中，在枪头内进行充分的混合，最后即可以对任何形状的表面进行喷涂，生成PUR，产生一层防水性能好、没有接缝的硬泡聚氨酯壳体。

2.3 防水抗裂保护层的施工

防水抗裂保护层的施工必须在PUR保温防水层的检验合格后才能进行，施工方法如下：先按照配合比计算原材料的用量，搅拌均匀后即可施工，但是应该先完成高处和远处的工程，再完成低处和近处的工程。防水抗裂保护层的厚度必须适中，一般控制在大约5mm，最薄处不能小于3mm，分三次用橡皮刮板进行刮涂，间隔时间为24h，刮涂完第三次后要充分硬化至少 24h，然后浇水养护至少3天。

3.质量控制措施

(1)基面。喷涂PUR材料前，应该先清理干净屋面，且基层的湿度不能超过8%，防止聚氨酯硬泡因为油污和浮灰或者水分的过度蒸发发生起鼓甚至脱落。

(2)温度。温度是影响聚氨酯性能的重要因素，一般需将施工温度控制在15～35℃，可以有适当波动，但是最高不能高于50℃，最低不能低于7℃。这是因为温度太高时原料会生成不熔的固体，难以加工，而温度太低时聚氨酯的两组份化学反应活性又会降低。因此，在合适的温度条件下施工很关键，温度较低时，可以对原料进行加热处理。

(3)厚度。PUR材料发泡越充分，成型的厚度就越大。喷涂前，先做小面积的喷涂试验，针对不利的发泡情况对送料进行控制，然后再进行大面积喷涂，用探针及时跟踪发泡层厚度，阴阳角处如果厚度不足，可以合理增加喷涂次数。

(4)分层喷涂。采用分层喷涂的方法主要是为了保证喷涂厚度达到设计要求。以厚度为25mm的发泡层为例，可以进行2-3次喷涂，每次喷涂厚度为10mm，半小时后待前一期喷涂的发泡体形成自结表皮后再喷下一遍，这样就可以保证每一次喷涂形成的发泡体防水性能优良，因此喷涂层数越多，PUR材料的防水性能就越好。

(5)表层防护。PUR材料直接暴露在阳光下时，容易发生老化形成硬块，以致于丧失防水能力和粘接性能。为此，PUR材料施工完成后应在其表面上设置保护层，防止紫外线的破坏，可以使用具有防紫外线功能的高分子材料。硬泡聚氨酯屋面宜铺设一层刚性保护层，防止刺穿。

4.经济可行性分析

普通保温材料不具备PUR材料的优异防水性能，而屋面保温层上面的混凝土保护层施工却离不开水，这样有普通保温材料构成的保温层就会吸收一定水分，使其导热系数上升5～10倍，房屋能耗也跟着增加，增加了使用成本。保温层排气系统的设置必须合理，保证带压水蒸气的及时排出，以免引起防水层的空鼓或开裂。硬泡聚氨酯材料作为新型屋面保温防水材料，兼有保温和防水功能，并且由于其原材料价格便宜，因此经济适用性很高，可见硬泡聚氨酯材料作为屋面防水隔热材料，前景广阔。