硬泡聚氨酯防水保溫系統施工技術

焦冬梅

(中鐵十六局集團 第一工程有限公司，北京 101300)

1 工程概況

北京奧林匹克公園中心區重要景觀工程共設計5個公共衛生間，其中位于奧林匹克公園中心區南側賽時停車場工程1A東北部公共衛生間，建筑外輪廓南北長14.00 m，東西長25.50 m，磚混結構，地上一層，建筑高度為4.15 m(室外地面至女兒墻);耐火等級為四級;抗震設防烈度為八度;設計建筑使用年限為50年。為體現“技術與藝術的完美結合”，設計單位將500 mm×500 mm模數制的應用始終貫徹在衛生間的建筑設計中，以期取得完美的設計效果;外墻外保溫設計也采用了目前國際上較為成熟而國內尚在推廣應用的噴涂硬泡聚氨酯外墻外保溫系統。

2 聚氨酯外保溫系統組成及特點

2.1 硬泡聚氨酯外墻保溫系統組成

噴涂硬泡聚氨酯外墻保溫系統由聚氨酯防潮底漆層、噴涂硬泡聚氨酯保溫層、聚氨酯界面砂漿層、膠粉聚苯顆粒保溫漿料找平層、抗裂砂漿復合熱鍍鋅鋼絲網、面磚黏結砂漿及面磚組成，其基本構造詳見圖1。

2.1.1 聚氨酯防潮底漆層

聚氨酯防潮底漆:稀釋劑按0.5∶1的質量比例攪拌均勻，并在4 h內用完，用于封閉基層水氣等以滿足硬泡聚氨酯與墻體的黏結。其性能指標見表1。

圖1 涂硬泡聚氨酯外墻防水保溫系統基本構造(單位:mm)

表1 聚氨酯防潮底漆性能指標

2.1.2 硬泡聚氨酯

硬泡聚氨酯由不含氟里昂的雙組份材料(A、B)按1∶1的體積比，通過高壓無氣噴涂發泡機在≥10 MPa壓力條件下，現場發泡成型硬化而成的泡沫塑料。A組分料是指由組合多元醇(組合聚醚或聚酯)及發泡劑等添加劑組成的組合料，俗稱白料;B組分料是指主要成分為異氰酸酯的原材料，俗稱黑料。其性能指標及形成過程分別見表2和圖2。

表2 硬泡聚氨酯性能指標

圖2 聚氨酯硬泡的形成過程

2.1.3 聚氨酯界面砂漿

由與聚氨酯具有良好黏結性能的合成樹脂乳液為主要黏結劑復合各種助劑、砂和填料配制成的界面處理劑，與水泥按比例混合配成界面砂漿，涂覆于聚氨酯保溫層上滿足與膠粉聚苯顆粒保溫漿料找平的黏結，其性能指標見表3。

表3 聚氨酯界面砂漿性能指標

2.1.4 膠粉聚苯顆粒保溫漿料

由專用黏結膠粉料和聚苯顆粒復合輕骨料組成的漿體材料，用于硬泡聚氨酯保溫層的找平，并可起補充保溫的作用，其性能指標見表4。

2.2 硬泡聚氨酯外墻保溫系統特點

2.2.1 導熱系數低，保溫隔熱效果好

硬泡聚氨酯與聚苯乙烯、礦物纖維相比，其導熱系數為0.018～0.023W/(m·K)，三者中導熱系數最小，且噴涂的硬泡聚氨酯與一般墻體材料黏結強度高，無須任何膠黏劑和錨固件，是一種天然的膠黏材料，能形成連續的保溫層，保證了保溫材料與墻體的整體性并有效阻斷熱橋。

表4 膠粉聚苯顆粒保溫漿料性能指標

2.2.2 良好的阻燃性能且可調節

聚氨酯添加阻燃劑后，是一種難燃自熄性的材料。聚氨酯表面全部用燃燒性能等級為B1級的膠粉聚苯顆粒漿料嚴密包覆，在遇火及熱的作用時，向內部傳遞熱量少而慢，熱量集中在膠粉聚苯顆粒漿料層表面，有利于提高保溫層的耐火性能。

2.2.3 無空腔構造，抗風壓能力強

噴涂硬泡聚氨酯保溫層與基層墻體牢固結合，與基層墻體形成一個有機的整體，無接縫、無空腔，減少了風壓特別是負風壓對高層建筑外墻外保溫系統的破壞。

2.2.4 防潮性能優良

采用的聚氨酯防潮底漆滲透性極佳，附著力牢固，具有防潮和防水透氣的作用，特別是在潮濕的雨季，基層新墻體完工后風干不徹底，以及基層墻體有流水殘痕等情況下更具效果，而且能有效防止基層墻面上殘留的浮灰對保溫層附著力的影響。

2.2.5 與相鄰構造層黏結牢固

界面砂漿對硬泡聚氨酯表面和無機抹面材料均具有良好的黏結效果，從而可以將聚氨酯保溫與膠粉聚苯顆粒防火透氣過渡層牢固地復合在一起，防止硬泡聚氨酯噴涂后表面因暴露在陽光照射下發生黃變、粉化等不良現象。

2.2.6 膠粉聚苯顆粒防火透氣過度層的優良保護性能

膠粉聚苯顆粒漿料含有大量無機材料，復合在聚氨酯硬泡保溫層表面后，不僅可以起到很好的找平作用，還可對硬泡聚氨酯保溫層起到保護作用:①有效防止紫外線對聚氨酯層的老化作用;②彌補現場噴涂聚氨酯保溫材料在局部部位的不足，避免熱橋產生，增強了系統保溫效果;③符合柔性漸變逐層釋放應力的抗裂技術路線，可有效地防止防護面層裂縫的發生，能提高系統的穩定性和耐久性;④有效阻斷火源，避免對硬泡聚氨酯保溫層的影響。

2.2.7 具有良好的施工性能

硬泡聚氨酯噴涂采用機械化作業，施工速度快、效率高。

3 聚氨酯外墻保溫系統施工工藝

3.1 施工條件

1)基層墻體符合《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204—2002)和《砌體工程施工質量驗收規范》(GB50203—2002)的要求。

2)墻面清理干凈無油漬、無浮灰，施工孔洞、墻板殘缺處用水泥砂漿修補整齊。

3)穿過屋面的管道、設備基礎和預埋件等應在硬質聚氨酯層施工前安裝就位。基層與突出屋面結構的連接處及基層轉角處，均應做成半徑為100～150 mm的圓弧或鈍角，排水落口周圍應做成略低的凹坑。

4)噴涂硬質聚氨酯的施工環境溫度≥10℃，風力≤4級，風速≤4 m/s;膠粉聚苯顆粒保溫漿料找平層施工環境≥5℃。嚴禁雨天施工。

5)聚氨酯白料、黑料在干燥、通風、陰涼的場所密封貯存，白料、黑料貯存溫度分別以15℃ ～20℃，15℃ ～35℃為宜，最低貯存溫度不得低于5℃，其貯存期均為6個月;夏季運輸過程中，要有防曬措施。

3.2 施工機具

1)高壓無氣聚氨酯雙組份現場發泡噴涂機、專用噴槍、澆筑槍、料管等;

2)強制式砂漿攪拌機、手推車、手提式攪拌器、電錘等;

3)常用抹灰工具及抹灰專用檢測工具、經緯儀及放線工具、水桶、剪子、滾刷、鐵锨、手錘、壁紙刀、托線板、手鋸等;

4)高壓吹風機和防護面具、防護工作服、鞋、手套等。

3.3 施工工藝流程(見圖3)

4 聚氨酯外墻保溫系統施工技術要點

4.1 基層處理

墻面清理干凈后，清洗油漬、清掃浮灰。墻面松動、風化部分剔除干凈，平整度控制在±3 mm以下。

4.2 吊垂直、彈控制線

吊垂直、彈厚度控制線。在建筑外墻大角及其他必要處掛垂直基準農學對象尼龍漁線。

4.3 粘貼、錨固聚氨酯預制件

邊角、門窗口等不易噴涂部位粘貼聚氨酯預制件，解決了保溫層平整度和厚度難控制的問題，有利于后續工序施工，可提高整體施工質量及效率。

4.4 門窗口等部位的遮擋

圖3 聚氨酯外墻保溫系統施工工藝流程

噴涂硬泡聚氨酯之前，充分做好遮擋工作。門窗口等用塑料布裁成與門窗口面積相當的布塊進行遮擋。

4.5 刷聚氨酯防潮底漆

用滾刷將聚氨酯防潮底漆均勻涂刷，無漏刷、透底現象。

4.6 噴硬泡聚氨酯保溫層

開啟聚氨酯噴涂機，將硬泡聚氨酯均勻地噴涂于墻面之上，當厚度達到約10 mm時，按300 mm間距、9～10支/m2梅花狀分布安插厚度標桿，然后繼續噴涂至與標桿齊平。施工噴涂需多遍完成，每次厚度控制在10 mm以內。

4.7 修整硬泡聚氨酯保溫層

噴涂20 min后用裁紙刀、手鋸等工具清理和修整遮擋部位以及超過保溫層總厚度突出的部分。

4.8 噴刷聚氨酯界面砂漿

噴涂硬泡聚氨酯保溫層表面會形成一薄層致密堅硬的結皮，不利于與找平層的黏結。聚氨酯界面砂漿可以使保溫層與找平層牢固地結合在一起，還可以對保溫層起到一定的保護作用，防止其表面在陽光照射下發生黃變、粉化等現象。

硬泡聚氨酯保溫層修整完畢且在噴涂4 h之后，用滾刷均勻地將聚氨酯界面砂漿涂刷于聚氨酯保溫層表面。

4.9 吊垂直線，做標準厚度沖筋

吊膠粉聚苯顆粒找平垂直厚度控制線時，在頂部墻面與底部墻面下膨脹螺栓，作為大墻面掛線鐵絲的垂掛點，用經緯儀打點，用緊線器安裝鋼垂線。同時用膠粉聚苯顆粒找平漿料做標準厚度沖筋。

4.10 抹膠粉聚苯顆粒找平漿料

采用膠粉聚苯顆粒找平漿料進行找平，可起到過渡聚氨酯保溫層與抗裂砂漿層之間導熱系數過大的作用，提高系統穩定性。

抹膠粉聚苯顆粒找平漿料進行找平，分兩遍施工，每遍間隔在24 h以上，抹頭遍漿料要壓實，厚度不超過10 mm。第二遍漿料達到目標平整度要求，并用托線尺進行檢驗。

4.11 面磚飾面

粘貼面磚時，抗裂砂漿層用塑料錨栓將面層面磚荷載的作用力傳遞到穩定的基層墻體上，對保溫層進行了隔離保護。同時由于熱鍍鋅電焊網與抗裂砂漿有良好的握裹力，增強了水平方向與垂直方向的抗拉強度，極大地改善了面磚粘貼基層的強度。

5 質量檢驗

5.1 原材料及半成品

各種原材料、半成品、成品進場后，在檢查驗收其品種、規格、性能符合設計要求及有關標準要求的同時，以檢查其出廠合格證、出廠檢驗報告、型式檢驗報告和材料復試報告為主。

5.2 聚氨酯保溫層

1)聚氨酯厚度在符合設計要求的同時，平均厚度不得出現負偏差;

2)聚氨酯保溫層噴涂后無流掛、塌泡、破泡、燒芯等不良現象，泡孔均勻、細膩，24 h后無明顯收縮。

5.3 外保溫面層允許偏差及檢驗方法(見表5)

表5為質量檢驗標準中外保溫面層允許偏差，由于建筑工程位于奧運中心區，為國家體育場附屬設施，在施工中，為保證工程質量及衛生間外觀效果，將外保溫的允許偏差控制在3 mm。經監理現場量測，外保溫面層表面平整度、立面垂直、陰陽角方正、分隔縫直線度偏差均控制在2.8 mm內。

表5 外保溫面層允許偏差和檢驗方法

5.4 面磚黏結強度檢測

按照《建筑裝飾裝修工程質量驗收規程》(GB50210—2001)規定，對外墻進行拉拔試驗(見圖4)，測試結果見表6。

圖4 現場拉拔試驗

表6 拉拔試驗測試值 kN

6 結語

經過2008年奧運會賽時的運營及兩年質保期內質量的回訪，聚氨酯外墻保溫系統防水保溫效果均滿足設計要求，外墻飾面磚無松動脫落現象，使噴涂硬泡聚氨酯外墻外保溫系統的選材及施工技術在國內得以成功運用，為在建筑節能領域硬泡聚氨酯墻體保溫系統的推廣和應用提供技術支撐。

［1］ 北京市建設委員會．DBJ/T01-102—2005 外墻外保溫施工技術規程［S］．北京:中國市場出版社，2005．

［2］ 中華人民共和國建設部．建筑施工手冊［M］．北京:中國建筑工業出版社，2003．

［3］ 北京市建設委員會．DBJ/T01-26—2003 建筑安裝分項工程施工工藝規程(第五分冊)［S］．北京:中國市場出版社，2004．

［4］ 付高遠．地鐵車站防水工程的實施［J］．鐵道建筑，2010(9):52-54．

［5］ 奚光宇．CCW-525單組份聚氨酯防水涂料在北京地鐵車站的應用［J］．鐵道建筑，2010(9):62-65．

［6］ 王永順．風火山隧道復合式襯砌防水、隔熱保溫層的無釘鋪設技術［J］．鐵道建筑，2003(9):30-31．