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1、硬泡聚氨酯(以下简称“PUR”)保温防水材料是一种有无数微小封闭泡孔结构的高分子合成材料,是一种集防水、保温于一体的新型材料。它主要由多元醇(A)与异氰酸酯(B)两组分液体原料组成,采用无氟发泡技术,在一定状态下发生热反应,产生闭孔率不低于95的硬泡体化合物,它具有密度小、强度高、热导率极低的特点。现场喷涂是PUR成型的重要生产工艺之一,其特点是工艺简单、施工方便,能在任何复杂表面,如曲面、斜面、垂直面上进行施工,且施工面积大,整体性、密封性好,效率高。成型的PUR具有良好的绝热、防水、抗老化性,对混凝土、木材等有良好的粘附力,因此,PUR广泛应用于高级住宅、宾馆、冷库、仓库等大型建筑物的屋面
2、上。1质量控制基本原则(1)PUR保温防水材料适用于混凝土结构、金属结构、木质结构的屋面及墙体的保温隔热。PUR保温防水层的厚度可分为25,30,40mm 3个厚度等级。无须保温部位(如山墙、女儿墙及突出屋面结构)的结构防水层厚度不应小于20mm。(2)PUR的性能与绝缘体的密度、抗压强度、吸水率、闭孔率等指标密切相关,只要选用相应密度、抗压强度、闭孔率的PUR材料,在屋面上即可起到保温和防水的双重功效。施工前样品试验测试时,应提供保温防水层的热学性能指标可靠数据,以备工程验收时参考。PUR保温防水层主要物理性能指标应符合表1规定。(3)屋面细部构造无须加强处理,连续直接喷涂PUR即可,但山墙
3、、女儿墙、天沟、檐沟、伸出屋面的管道、出入口、水落口、设备基础机座等连接处须以圆弧连接。屋面上设备或附加设备(如天线塔、太阳能座等)一般应在PUR保温防水层喷涂施工前安装就位,且必硬泡聚氨酯保温防水材料在屋面上的应用与质量控制沈振岳,王光云,马超,脱红勇,李翔(北京建工京精大房工程建设监理公司,100037,北京)摘要:硬泡聚氨酯(PUR)材料是一种将保温和防水功能结合于一体的新型合成高分子材料,它具有导热系数低,与基面粘结性好等优点。PUR材料在屋面上应用时,采用先进的喷涂设备连续喷涂成型,施工中要注意控制作业条件、监理检查点和常见质量通病。施工后实施严格的质量验收,以及做好维护管理工作。此
4、施工工艺简便,适用于很多复杂屋面,且施工部位整体性、密封性好,效率高。关键词:硬泡聚氨酯;防水;保温;喷涂中图分类号:TU576文献标识码:B文章编号:1000-4726(2010)05-039004APPLICATION OF RIGID FOAM POLYURETHANE THERMALINSULATION WATERPROOFMATERIAL ON ROOF AND QUALITY CONTROLSHEN Zhenyue,WANG Guangyun,MA Chao,TUO Hongyong,LI Xiang(Beijing Jiangong Jingjing-Dafang Enginee
5、ring Construction Supervision Co.,100037,Beijing,China)Abstract:Rigid foam polyurethane(PUR)material is a kind of new integrative polymeric material withthermal retardation,heat insulation and waterproofing functions.The new material has favorable heat engineeringperformance,low coefficient of heat
6、conductivity and reliable cohesiveness on substrate.Advanced sprayingequipments are adopted for continuous spraying process,which is simple,convenient and available on any kindof complicated roof.The constructed position has favorable integrity,reliable air-tightness and high efficiencyand favorable
7、 effects have been achieved in the application.Key words:rigid foam polyurethane;waterproof;thermal retardation;spraying收稿日期:20100116作者简介:沈振岳(1940-),男,天津静海人,教授级高级工程师,总监代表,e-mail:shenzhenyueyeahnet建筑技术Architecture Technology第41卷第5期2010年5月Vol41 No5May 2010表1PUR保温防水层主要物理性能指标密度(kgm3)55热导率W(mK)0024闭孔率95吸
8、水率1尺寸稳定性(70,48h)10压缩性能(变形10)kPa300不透水性(无结皮)02MPa,30min不透水3902010年5月图2山墙、女儿墙的泛水收头处构造示意1结构层;2找坡层或找平层;3PUR喷涂层;4防护层4321R图1PUR保温防水施工工艺流程进场准备基层验收监理检查点(1)基层清理修补检查防护情况监理检查点(2)特殊部位加强处理监理检查点(3)喷涂监理检查点(4)收头处理节点密封防护层施工监理检查点(5)承包单位自检验收检验批验收清理、检查、修整须在屋面结构上加设混凝土或钢架基础机座,基础机座的高度须高于泛水高度,保温防水层包裹基础机座至泛水高度即可。地脚螺栓周围也应喷涂P
9、UR。(4)PUR原料需在喷涂前配制好,两组分液体原料多元醇和异氰酸酯须按工艺设计配合比准确计量,投料顺序不得有误,混合应均匀,热反应应充分,输送管道不得渗漏。(5)PUR保温防水层施工完成后,其表面应设防护层。防护层应采用透气的防紫外线涂料喷涂。当检测发现PUR保温防水层厚度小于设计厚度要求时,须立即补涂PUR,并应及时做水泥砂浆找平层、抗裂聚合物水泥砂浆层或防护涂料层。2过程控制2.1作业条件控制2.1.1气候条件施工现场温度不宜低于15,空气相对湿度宜小于85,否则会影响工程质量,降低施工效率,影响固化时间;风力宜小于3级,否则聚氨酯泡沫在风力作用下会四处飞扬,影响周围环境和喷涂施工,无
10、法保证PUR喷涂层表面呈现连续、均匀的喷涂波纹,若风力大于3级,应采取挡风措施。2.1.2基层条件屋面的结构层为混凝土时,应设找坡层或找平层,找坡层或找平层应坚实、平整、干燥(其含水率应小于8),表面不得有浮尘和油污。平屋面的排水坡度不应小于2,天沟、檐沟的纵向排水坡度不应小于1%。屋面与山墙、女儿墙、天沟、檐沟以及突出屋面结构的连接处应为圆弧形,圆弧半径为80100mm。屋面上的设备、管线等应在PUR保温防水喷涂施工前安装就位,避免割破保温防水层的表面。2.2施工工艺控制2.2.1施工工艺PUR保温防水施工工艺流程如图1所示。2.2.2监理检查点(1)验收施工作业基面时须达到以下要求:1)屋
11、面排水沟接口安装就位;2)屋面和墙体表面平实、无起砂、无凹凸不平,砂浆层已抹平、压光;3)突出屋面的结构女儿墙、设备机座、通气孔、天沟、檐沟等的连接处均已做成圆弧形;4)基层作业面应干燥,基层含水率符合要求;5)基层上浮灰、积水和油污痕迹及杂物已清理干净,若基层上有浮灰或油污时,PUR保温防水层会从作业基面上拱起或脱落(即起鼓或脱层);6)屋面上线管、设备等已安装就位。(2)检查机具设备,接通电源,检查机器与料桶之间的各种连接是否正确,无误后再启动机器。(3)检查细部构造及异型部位时须达到以下要求:1)屋面与山墙、女儿墙间的PUR保温防水层应连续直接喷涂至泛水高度,最低泛水高度不应小于250m
12、m(图2);2)PUR保温防水层在天沟、檐沟的连接处应连续直接喷涂(图3);3)PUR保温防水层无组织排水檐口在接头处应连续喷涂至檐口平面端部,喷涂厚度应连续均匀减薄至不小于15mm为止(图4);4)伸出屋面的管道或通气管应根据泛水高度要求连续直接喷涂(图5);沈振岳,等:硬泡聚氨酯保温防水材料在屋面上的应用与质量控制图3天沟、檐沟连接处构造示意1结构层;2找坡层或找平层;3PUR喷涂层;4防护层4321RRR391建筑技术第41卷第5期图9屋面与山墙间变形缝处构造示意1结构层;2找坡层或找平层;3PUR喷涂层;4防护层;5金属盖板;6螺钉R432156R图8水平伸缩缝处构造示意1结构层;2找
13、坡层或找平层;3PUR喷涂层;4防护层4321RR图6垂直出入口处构造示意1结构层;2找坡层或找平层;3PUR喷涂层;4防护层4321图7水落口处构造示意(a)横式;(b)直式1结构层;2找坡层或找平层;3PUR喷涂层;4防护层43214321(a)(b)5)出入口处PUR保温防水层收头应连续直接喷涂至帽口(图6);6)水落口处PUR保温防水层收口时,横式水落口在山墙或女儿墙处应根据泛水高度要求,连续直接喷涂至水落口内,直式水落口周围直径500mm范围内的坡度不应小于2(图7);7)水平伸缩缝处PUR保温防水层的制作方法是,在伸缩缝内填充塑料棒,并用密封膏密封,然后连续直接喷涂至帽口(图8);
14、8)屋面与山墙间变形缝处PUR保温防水层的制作方法是连续直接喷涂至泛水高度,然后在变形缝内填充塑料棒,然后用密封膏密封,再在山墙上用螺钉固定能自由伸缩的钢板(图9)。(4)喷涂料配合比要准确,严格控制防水涂膜层厚度和分遍喷涂厚度及间隔时间。保温防水层不应有起泡、断裂、硬脆和发软现象,喷涂应薄厚均匀,表面应平整,最大喷涂波纹应小于5mm。(5)聚氨酯在阳光直射下会加速老化,老化后变成硬块而失去粘结性和防水功能,因此,施工完成后须在聚氨酯表面上设抗紫外线保护层。23常见质量通病控制施工中常见质量通病的防治方法如表2所示。3工程验收3.1检验批屋面工程的PUR保温防水一体化分项工程的施工质量检验批,
15、按屋面面积每100m2抽查1处,每处10m2,且不少于3处;细部构造应根据分项工程的内容进行全部检查。图4无组织排水檐口处构造示意1结构层;2找坡层或找平层;3PUR喷涂层;4防护层432115图5伸出屋面的管道或通气管处构造示意1结构层;2找坡层或找平层;3PUR喷涂层;4防护层RR43213922010年5月表2常见质量通病防治方法防治方法两组分配合比要准确:A料中不能少加或漏加催化剂;B料防止漏加发泡剂A料组分不能多加;喷枪中料液混合要均匀,喷雾空气不能太少,物料粘结不能太大,固化不能太快B料组分不能太多;水分不能太多;B料酸值不能太大,含杂质不能多B料组分不能太少,A料中锡类催化剂不能
16、太少匀泡剂不能失效,不能漏加;A,B料混合要均匀,A料纯度要符合要求,氯、酸值不能过高,物料中不能有超量的金属盐类发泡气体产生不能过快,应降低A料中胺类催化剂用量;匀泡剂不能失效或有碱性物料强度控制不能太高;催化剂不能过量;一次喷涂量不能过大,泡沫不能太厚;用水作发泡剂时加入量不能过多;物料检测不能有金属盐类杂质超标粘合工作面不能有挥发物、油、水或吸附气体;阻燃聚醚选择要恰当喷涂工作面湿度不能过大,以免使反应不完全,底层及泡沫发酥、发脆、呈粉末状;喷涂工作面要洁净,无油污,无灰尘常见质量通病A,B料混合后不发泡PUR收缩PUR酥脆PUR太软,固化过慢PUR泡孔太大PUR塌泡PUR开裂PUR有蜂
17、窝孔PUR脱落3.2主控项目验收(1)PUR保温防水材料及配套辅助材料须符合设计规范要求,材料的主要技术性能应符合我国有关标准。检验方法:检查出厂合格证、质量检验报告和现场复检报告。(2)保温防水层不得有渗漏水和积水现象。检验方法:雨后观察或保水、蓄水检验。(3)PUR保温防水层厚度应符合设计要求,细部构造做法须符合规范要求。检验方法:观察,检查隐蔽工程验收记录,针测法。(4)天沟、檐沟、檐口、水落口、泛水、变形缝和伸出屋面管道的防水构造须符合设计要求。检验方法:观察,检查隐蔽工程验收记录。(5)PUR保温层厚度必须符合设计要求。检验方法:用钢针插入,测量检查。3.3一般项目验收(1)PUR保
18、温防水层表面应平整,最大喷涂波纹应小于5mm,且不应有起泡、断裂等现象。检验方法:水平仪检测,观察,用1m直尺检测。(2)PUR应与基层粘结牢固,表面不得有破损脱层、起鼓、孔洞和裂缝。检验方法:观察,检查试验报告。(3)抗裂聚合物水泥砂浆应与PUR粘结牢固,表面不得有空鼓、裂纹、起砂等现象;涂料防护层不应有气泡、起皮、皱褶及破损。检验方法:观察。4维护管理(1)工程竣工验收后,使用单位应派专人负责管理,严禁在PUR保温防水层上凿孔打洞、增设构筑物,避免重物撞击。(2)应保持屋面排水系统畅通,严禁水落口、天沟、檐沟堵塞。(3)每年雨季、冬季前检查并清理屋面,一旦发现PUR保温防水层破损或断裂、细
19、部构造出现裂缝或破损时,应及时补喷PUR保温防水材料。(4)PUR保温防水层表面的防辐射涂料保护层需四五年维护一次。5结语PUR是一种现场连续喷涂施工的保温防水一体化新材料,与现行的五大类防水与保温材料相比,无论在材料性能方面,还是在设计、施工、验收、维修管理等方面都有较大差异。这种现场连续喷涂法,从材料配制一直到喷涂施工完毕,均使用一套由电子计算机自动控制的喷涂施工设备,施工简便。PUR保温防水材料适用于防水系统等级为至级的工业与民用建筑的平屋面、斜屋面、墙体及大跨度的金属网架结构屋面、异型屋面和需防渗漏的构筑物的保温防水,还适用于旧建筑物屋面的维修和改造。相对于使用沥青、改性沥青、油毡、片材等柔性防水材料作防水层的旧建筑,使用PUR保温防水材料作保温防水层时,只要原防水层未脱离屋面基面而鼓起,就无须铲除原防水层;将表面清理干净后,用喷灯将表面烤软,并使其恢复一定的粘性后,便可进行PUR的喷涂施工。随着我国建筑节能需求的不断提高,PUR在建筑屋面保温防水方面的应用将日益扩大。参考文献1GB504042007,硬泡聚氨酯保温防水工程技术规范S.2黄远智,邢毅.聚氨酯硬泡体防水保温材料及其在工程上的应用J.建筑技术,2009,40(7):607608沈振岳,等:硬泡聚氨酯保温防水材料在屋面上的应用与质量控制393