硬泡聚氨酯保溫防水材料在屋面上的應(yīng)用與質(zhì)量控制

◎ 浙江舜江建設(shè)集團(tuán)有限公司 李 標(biāo)

建筑物的重要組成部分之一就是屋面，屋面施工質(zhì)量的好壞，既關(guān)系到房屋建筑的整體美觀，也影響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溫隔熱效果的方法，以期有效解決屋面的滲漏問題，并降低建筑能耗。傳統(tǒng)保溫屋面一旦發(fā)生滲漏現(xiàn)象，其維修難度會很大，并且普通的保溫材料有一個缺點即容易吸水，這大大破壞了保溫層的隔熱效果。有些保溫材料在其施工過程中容易帶入一些水分，這也使得其保溫效果明顯降低?？梢?，開發(fā)一種防水功能好的保溫材料，將防水、保溫性能融合起來，具有重要意義。

硬泡聚氨酯（PUR）材料兼具良好的防水和保溫性能，在我國建筑界的用量也越來越多，而隨著聚氨酯原材料價格的大幅降低，進(jìn)一步推動了硬泡聚氨酯（PUR）材料在建筑行業(yè)的應(yīng)用。

1.PUR材料性能

(1)防水防汽性能好。PUR材料內(nèi)部的泡沫孔互相之間不連通，閉孔率超過了95%，而吸水率卻低于1%，水蒸氣滲透系數(shù)低，防水性能好。進(jìn)行噴涂時，PUR材料的兩種組分會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而生成一層閉孔率幾乎100%的油性自結(jié)表皮，起到了很好的防水作用。一旦這層表皮層發(fā)生破壞，PUR材料的防水性能就會受到很大影響。某次實驗結(jié)果證明將25mm制品的自結(jié)表皮破壞后，其吸水率會升高為1.5%，難以達(dá)到JCJ14-1999《聚氨酯硬泡體防水保溫工程技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的1%的標(biāo)準(zhǔn)?？梢?，要想保證PUR材料的防水性能，必須保護(hù)好PUR材料的自結(jié)表皮。

(2)保溫隔熱性能好。PUR材料具有良好的隔熱性能，其熱導(dǎo)率一般為0.018～0.022W/（m·K），這主要是因為其微孔中存在著熱導(dǎo)率很低的發(fā)泡劑氣體。與常用的幾種保溫材料相比較，PUR材料的保溫性能無疑是最好的。相同厚度的PUR材料其保溫效果是普通磚墻的30倍，甚至可以達(dá)到聚苯乙烯保溫板的2倍。

(3)與基層的粘接性能好。PUR材料的粘接能力很強，可以與金屬、磚等各種材料進(jìn)行良好的粘接。并且，噴涂PUR材料時，高壓氣體可以將流動的漿料推入基層的縫隙中，漿料發(fā)泡后，使縫隙塞滿，進(jìn)一步增強了其粘接能力。

(4)阻燃性能好。PUR材料很難發(fā)生燃燒，氧指數(shù)指標(biāo)符合GB8624-2006《建筑材料及制品燃燒性能分級》中規(guī)定的B2級的要求。

(5)使用壽命長。PUR材料化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，在-50℃的低溫環(huán)境中不發(fā)生脆裂，在150℃的高溫環(huán)境中也不會發(fā)生流淌，使用的溫度范圍比較廣，耐老化性能很好。

2.PUR防水保溫材料屋面施工工藝

PUR材料非常適用于屋面保溫工程，它既能起到防水作用，也能起到保溫效果，而且強度高、重量輕、能防止屋頂結(jié)露、防水保溫效果優(yōu)異。各種復(fù)雜形狀的屋面均可以使用PUR材料，并且不會對原有屋面保護(hù)層造成破壞，因此應(yīng)用前景十分廣泛。

2.1 基層處理

噴涂PUR材料前，應(yīng)該先清理干凈屋面，并對殘破部分進(jìn)行修補，務(wù)必清除掉基層表面的油污和浮灰，保持基層表面的干凈平整，以防止油污和浮灰使聚氨酯硬泡體起拱或脫落。

2.2 施工工藝

PUR的原料有兩組份即異氰酸酯為主的A組分和多元醇為主的B組分，施工時先將兩組份原料注入不同料筒，調(diào)試比例泵至施工要求比例，同時對計量泵的流量進(jìn)行校準(zhǔn)，然后兩種組份通過移動式高壓噴射設(shè)備的作用經(jīng)過泵沿加熱的高壓管道進(jìn)入到噴槍中，在槍頭內(nèi)進(jìn)行充分的混合，最后即可以對任何形狀的表面進(jìn)行噴涂，生成PUR，產(chǎn)生一層防水性能好、沒有接縫的硬泡聚氨酯殼體。

2.3 防水抗裂保護(hù)層的施工

防水抗裂保護(hù)層的施工必須在PUR保溫防水層的檢驗合格后才能進(jìn)行，施工方法如下：先按照配合比計算原材料的用量，攪拌均勻后即可施工，但是應(yīng)該先完成高處和遠(yuǎn)處的工程，再完成低處和近處的工程。防水抗裂保護(hù)層的厚度必須適中，一般控制在大約5mm，最薄處不能小于3mm，分三次用橡皮刮板進(jìn)行刮涂，間隔時間為24h，刮涂完第三次后要充分硬化至少 24h，然后澆水養(yǎng)護(hù)至少3天。

3.質(zhì)量控制措施

(1)基面。噴涂PUR材料前，應(yīng)該先清理干凈屋面，且基層的濕度不能超過8%，防止聚氨酯硬泡因為油污和浮灰或者水分的過度蒸發(fā)發(fā)生起鼓甚至脫落。

(2)溫度。溫度是影響聚氨酯性能的重要因素，一般需將施工溫度控制在15～35℃，可以有適當(dāng)波動，但是最高不能高于50℃，最低不能低于7℃。這是因為溫度太高時原料會生成不熔的固體，難以加工，而溫度太低時聚氨酯的兩組份化學(xué)反應(yīng)活性又會降低。因此，在合適的溫度條件下施工很關(guān)鍵，溫度較低時，可以對原料進(jìn)行加熱處理。

(3)厚度。PUR材料發(fā)泡越充分，成型的厚度就越大。噴涂前，先做小面積的噴涂試驗，針對不利的發(fā)泡情況對送料進(jìn)行控制，然后再進(jìn)行大面積噴涂，用探針及時跟蹤發(fā)泡層厚度，陰陽角處如果厚度不足，可以合理增加噴涂次數(shù)。

(4)分層噴涂。采用分層噴涂的方法主要是為了保證噴涂厚度達(dá)到設(shè)計要求。以厚度為25mm的發(fā)泡層為例，可以進(jìn)行2-3次噴涂，每次噴涂厚度為10mm，半小時后待前一期噴涂的發(fā)泡體形成自結(jié)表皮后再噴下一遍，這樣就可以保證每一次噴涂形成的發(fā)泡體防水性能優(yōu)良，因此噴涂層數(shù)越多，PUR材料的防水性能就越好。

(5)表層防護(hù)。PUR材料直接暴露在陽光下時，容易發(fā)生老化形成硬塊，以致于喪失防水能力和粘接性能。為此，PUR材料施工完成后應(yīng)在其表面上設(shè)置保護(hù)層，防止紫外線的破壞，可以使用具有防紫外線功能的高分子材料。硬泡聚氨酯屋面宜鋪設(shè)一層剛性保護(hù)層，防止刺穿。

4.經(jīng)濟(jì)可行性分析

普通保溫材料不具備PUR材料的優(yōu)異防水性能，而屋面保溫層上面的混凝土保護(hù)層施工卻離不開水，這樣有普通保溫材料構(gòu)成的保溫層就會吸收一定水分，使其導(dǎo)熱系數(shù)上升5～10倍，房屋能耗也跟著增加，增加了使用成本。保溫層排氣系統(tǒng)的設(shè)置必須合理，保證帶壓水蒸氣的及時排出，以免引起防水層的空鼓或開裂。硬泡聚氨酯材料作為新型屋面保溫防水材料，兼有保溫和防水功能，并且由于其原材料價格便宜，因此經(jīng)濟(jì)適用性很高，可見硬泡聚氨酯材料作為屋面防水隔熱材料，前景廣闊。

5.結(jié)語

普通保溫材料不具備優(yōu)異的防水性能，進(jìn)而影響到其保溫效果，硬泡聚氨酯（PUR）保溫防水材料則很好地解決了這一問題，它可以同時起到防水和保溫兩項效果，且施工操作方便，適用范圍比較廣泛，是一種性能優(yōu)異的防水保溫材料，在建筑界具有很好的發(fā)展前景。