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摘要:硬质聚氨酯泡沫(PUF)是一种具有保温隔热和一定防水功能的新型合成高分子材料,其有良好的保温、隔热、不透水、不吸湿、绝缘、吸音、耐油、耐化学腐蚀等优点。本文主要从硬质聚氨酯泡沫材料的技术优点、工艺原理及流程、施工工艺、施工注意事项等方面去阐述。
关键词:硬质聚氨酯泡沫;屋面防水保温;施工工艺
1前言
硬质聚氨酯泡沫(PUF)是一种具有保温隔热和一定防水功能的新型合成高分子材料,由异氰酸酯和聚醚多元醇在催化剂、匀泡剂、发泡剂等多种助剂的相互作用下反应而成。该泡沫具有良好的保温、隔热功能,导热系数为0.22 W/(m•k),非常有利于建筑节能,且不透水、不吸湿、绝缘、吸音、耐油、耐化学腐蚀等。与其他泡沫塑料相比,还具有无毒、无异味、耐温等特性。它对金属、砼、砖、石、木材、玻璃等有很强的黏结性。添加阻燃剂的制品具有远火自熄性,能根据用户需要达到国家一级消防要求。本材料施工简便、技术性能可靠、质量易保证,是建筑上重点推广的十项新技术之一,适用于各类工业与民用建筑的屋面、墙体、楼面的保温、隔热、防水。目前,随着我们建筑节能事业的发展,被建筑业称为“新世代保温材料”的聚氨酯已开始在建筑节能领域展露其优越的性能和良好的发展潜力,为了使这种新材料新技术在建筑节能工程中得到广泛推广和应用,本文将主要谈谈硬质聚氨酯泡沫在屋面防水保温工程中的应用,以供参考。
2硬质聚氨酯泡沫的技术优点
硬质聚氨酯泡沬是一种综合性能优良的建筑节能绝热、保温材料,适用于各种类型新建建筑及既有屋面防水与保温(含金属基层屋面),其主要优点为:
(1)由于聚氨酯发泡时闭孔率高(可达95 %以上),所以当聚氨酯硬泡密度为35 kg/m3～40 kg/m3时,其导热系数低,仅为0.018 W/(m•K)～0.024 W/(m•K),相当于EPS(聚苯乙烯泡沫塑料0.041 W/(m•K))的一半,是目前所有保温材料中导热系数最低的;保温隔热层厚度少,具有一定的结构优势,可使建筑物围护结构更薄、更轻,从而增加室内的可用面积;具有优良的热工性能,可以达到节能65 %以上的要求。
(2)现场喷涂硬泡聚氨酯与建筑物混凝土等基面的黏结性好,抗风揭,能与金属、木材、水泥等多种材料牢固黏结,从而使硬泡层与作用面基层成为一体,不易发生脱层,适宜于旧建筑物的节能改造。
(3)聚氨酯硬泡吸水率低(<3 %),抗水蒸气渗透好,且防水性能可靠,真正实现了保温节能一体化。
(4)聚氨酯体积密度小,约为35 kg/m3～40 kg/m3,抗压强度>0.2 MPa;其质量轻,但仍能承受一定的机械荷载且硬度很高,因此在坚固抗压结构建筑中是一种比较理想的材料。
(5)聚氨酯硬泡采用现场喷涂或浇注施工,施工具有连续性,施工后形成整体的无接缝的连续泡壳体,在易渗漏的细部节点构造部位喷涂,防水效果显著。
(6)与EPS、XPS等有机保温材料相比,聚氨酯还具有耐老化阻燃,化学稳定性好等优点,非常耐用,可确保长远的经济效益与投资收益。
(7)聚氨酯可承受熔融沥青的高温(短时温度可高达250 ℃);具有很高的压缩强度和尺寸稳定性、低可燃性,不会熔化也不会形成燃烧熔融滴落物,比较安全。
(8)喷涂聚氨酯,施工简便,质量可靠,寿命可达25年,价格低廉,节省了工程造价及施工时间,符合安全环保要求。
(9)聚氨酯性能稳定,抗老化能力强,且不含甲醛,不含氯氟烃,无需修补,可循环使用。
3工艺原理及流程
3.1工艺原理
以含有羟基的聚醚树脂与异氰酸酯反应生产的聚氨基甲酸酯为主体,以异氰酸酯与水反应生成的二氧化碳为发泡剂制成的泡沫塑料,直接喷涂在屋面找平层上作为保温防水层。
3.2工艺流程
屋面找坡→水泥砂浆找平→聚氨酯混合料配制→喷涂发泡成型→涂刷防水浆料→细石混凝土保护层。
4屋面硬质聚氨酯泡沫保温施工工艺
4.1施工准备
(1)施工前,应检查所有进场的聚氨酯的合格证,并确保其各项性能指标符合国家有关材料标准规定(见表1);场内存放聚氨酯黑白料时,应设置清楚的标识牌,且应放置在通风阴凉处。
(2)施工前,应核对所有进场的界面剂原液的名称、品种、出厂日期及各项技术指标(见表2),必须进行二次复试合格后方可使用;界面剂中所用的石英砂不能含有有机质,以中砂为标准,水要用饮用水。
(3)喷涂前,应检查屋面上预留孔位置、数量规格、基层质量型号等,确保其均符合设计的要求。
(4)现场喷涂硬泡聚氨酯施工前,应根据施工环境的温度相对湿度,确定好施工参数、原料加温温度等,并对喷涂设备进行调试和试喷。
(5)施工设备选用:1台小型空压机和物料混合器。
(6)材料的选用和制备:在组合聚醚(俗称A料、白料)、PAPI(MR)(俗称B料、黑料)中,加入适量的催化剂、匀泡剂和发泡剂,即可制得泡沫塑料。
4.2施工操作
(1)喷屋面基层前,为保证聚氨酯粘黏良好,应先做基础处理,使屋面(墙体)基础平整,无浮灰、油污。
(2)现场对屋面基层喷涂基层界面剂时,应满喷,并保持基层平整和喷枪移动速度均匀一致,喷涂总厚度宜控制在50 mm;并养护24 h。
(3)喷涂硬质聚氨酯泡沫时,应将高压喷枪枪口对准屋面进行喷涂,使浆液流淌到底面;根据保温层的厚度,一个施工作业面可分几遍喷涂,最薄处厚度不小于30 mm;当日的施工作业面,必须当日连续喷涂完毕,不得有接槎。
(4)喷涂时,为保证PUF厚度均匀,又不至于使材料飞散,喷枪与基层应保持1 m为宜。
(5)喷涂硬泡聚氨酯施工时,对喷涂边缘部分采用遮挡措施,防止污染。施工完毕后严禁烧电焊。
(6)屋面基层喷涂施工24 h后,应用工具(如手提刨刀)清理超过规定厚度的部分,修整完毕后用聚氨酯补上,使表面完整。
5施工注意事项
1)墙体和屋面基层应平整,无浮灰、油腻,泡沫均匀,致密,呈淡黄色,无发脆、发软、脱层、起鼓、开孔现象;当基层(包括找平层)平整度≤10 mm,可不加找平层;基层与凸出屋面结构的连接处及基层的转角处均应做成半径100 mm～150 mm的圆弧或钝角,有组织排水的水落口周围应做成略低的凹坑,并覆盖铁件,翻边尺寸不小于40 mm。
(2)现场喷涂施工,环境温度不得低于5 ℃高于40 ℃;空气相对湿度不宜大于90 %,风力宜小于5级。
(3)聚氨酯发泡的胶粘固化时间约为15 min,因此在喷涂聚氨酯30 min以内不得上人。
(4)喷涂前基层强度应达到90 %以上,且表面下燥(含水率小于 9 %)清洁。
(5)应确保保温层与基层之间黏结牢固;喷涂过程中,应随时检查泡沫质量,发现问题应及时停机,查明原因妥善处理。
综上所述,屋面硬泡聚氨酯泡沫保温的施工应遵循“选材正确、优化组合、安全可靠、设计合理”的原则,并具有整体性好、施工简便、施工效率高、价格低廉等优点。经实践证明,以硬泡聚氨酯泡沫作为屋面防水材料,其与SBS卷材防水(使用年限14年)、传统的三毡四油(使用年限12年)相比,其使用年限达25年,且符合建筑的使用要求,具有良好的经济效益和社会效益,其必将在建筑节能领域内起到更大推动作用。
参考文献
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2《屋面工程技术规范》(GB50345-2004)
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