噴涂硬泡聚氨酯在屋面防水工程中的應用

謝 昱

福建省廈門市海翼地產（361000）

噴涂硬泡聚氨酯在屋面防水工程中的應用

謝 昱

福建省廈門市海翼地產（361000）

不同類型的噴涂硬泡聚氨酯材料性能差異明顯，可滿足不同的屋面功能要求。通過工程實例，論述屋面采用Ⅲ型硬泡聚氨酯和SBS改性瀝青防水卷材構筑復合防水體系設計、施工的主要內容及質量控制措施，闡明了Ⅲ型噴涂硬泡聚氨酯因具有良好防水性能，可作為屋面一道獨立防水設防。

噴涂硬泡聚氨酯；保溫防水層;倒置式屋面

噴涂硬泡聚氨酯即現場使用專用噴涂設備在屋面(或外墻基層上）連續(xù)多遍噴涂發(fā)泡聚氨酯后，形成的無接縫硬質泡沫體。根據《屋面工程技術規(guī)范》GB 50345-2004第4.2.10條規(guī)定，現噴硬質聚氨酯等泡沫塑料保溫層等5種情況，均不得作為屋面的一道防水設防。由此，在實際工程屋面防水設計中，絕大多數情況下均未明確將硬泡聚氨酯作為一道獨立的防水設防考慮。

以防水等級Ⅱ級的屋面設防為例，依照《屋面工程技術規(guī)范》GB 50345-2004表3.0.1要求，屋面防水層材料未提及硬泡聚氨酯，卷材、涂料等構造層次依舊是屋面防水體系中的主力。實際工程中當硬泡聚氨酯作為屋面保溫層時，多認為其兼有一定的防水能力，而僅僅附帶提高防水保險系數，這樣噴涂硬泡聚氨酯在屋面防水中的地位，未充分得到認定。

1 工程概況

福建省三明市中央領域工程位于三明市梅列區(qū)，屋面防水等級按Ⅱ級設防，采用60 mm厚Ⅲ型噴涂硬泡聚氨酯和單層4 mm厚SBS改性瀝青防水卷材構成屋面復合防水體系，并將硬泡聚氨酯作為屋面一道獨立防水設防,同時又作為保溫層,以充分發(fā)揮材料性能。

鑒于硬泡聚氨酯保溫防水層上不得直接進行防水材料熱熔、熱貼法施工，且硬泡聚氨酯對瀝青類和高分子類防水卷材與防水涂料均有良好的黏結力，故采用倒置式屋面，即硬泡聚氨酯保溫防水層設置在卷材防水層之上。屋面構造如圖1所示。

該工程屋面設備、管線及出屋面管道較多，薄弱部位處理難度大，且按照總體進度安排屋面施工12月上旬開始，下旬結束(以利后續(xù)屋頂花架梁飾面龍骨盡早開始安裝），施工期間氣溫較低，無論是保證基層干燥(卷材防水層蓄水試驗及排放低溫下易受凍），還是發(fā)泡成型，噴涂硬泡聚氨酯施工均面臨較多困難。

圖1 屋面工程構造做法

2 屋面防水工程施工

2.1 防水材料性能要求

1）防水卷材:選用4 mm厚聚酯氈胎體高聚物改性瀝青防水卷材，滿足拉力≥450 N/50 mm；最大拉力時延伸率≥30%；耐熱度檢測(90℃,2 h)無滑動、流淌、滴落；低溫柔度檢測(-18℃,r=25 mm，3 s，彎180°)無裂縫;在0.3 MPa以上水壓作用下保持30 min不透水。

2）硬泡聚氨酯:選用60 mm厚Ⅲ型硬泡聚氨酯,滿足密度≥55 kg/m3；導熱系數≤0.024 W/(m·K)；抗壓強度（形變10%）≥300 kPa；尺寸變化率（70℃，48 h）≤1%；閉孔率≥95%；吸水率≤1%；燃燒性能B2級。

2.2 卷材施工

2.2.1 工藝流程

基層處理→涂刷基層處理劑→鋪貼卷材附加層→熱熔鋪貼卷材→熱熔封邊→蓄水試驗→薄弱部位防水涂料增強處理→二次蓄水檢驗。

2.2.2 施工工藝

首先將找平層表面的塵土、雜物清掃干凈,并確保干燥，然后將基層處理劑均勻涂布于清理好的基層上，3 h后，開始鋪貼卷材。采用熱熔法施工，首先鋪貼女兒墻、水落口、管根、陰陽角、分格縫等部位的防水附加層，然后按彈好標準線的位置，用噴燈熔融并按平行屋脊方向滾鋪卷材，卷材下面的空氣應排盡，并輥壓黏結牢固。卷材長短邊搭接寬度為100 mm，接縫處用噴燈熔焊粘牢，邊緣部位必須溢出熱熔的改性瀝青膠，隨即刮封接口，防止出現張嘴和翹邊。

待本層卷材施工完畢后及時進行蓄水試驗，24 h后發(fā)現水落口及個別出屋面管根處下層樓板出現少量滲漏現象。為解決此問題進行了專門論證，最后確定屋面排水干燥后，隨即對所有出屋面管道根部及水落口部位涂刷2 mm厚石油瀝青聚氨酯防水涂料，予以增強處理，效果良好。

2.3 噴涂硬泡聚氨酯施工

工藝流程:施工準備→基層處理→試噴→大面積噴涂施工→檢查驗收→缺陷處理。

1）施工準備:使用聚氨酯專用噴涂設備和空氣壓縮機。所用原材料（異氰酸酯、多元醇）為雙組分密封膠桶裝發(fā)泡劑等添加劑應根據設計要求調配，進場的各種原材料應加標識分類存放,嚴格規(guī)范管理，防止混雜使用。施工機具應具備可靠的計量裝置，以確保配料準確。此外還要備齊料筒、掃帚和各項防護用品（面具、工作服、鞋、手套等）。

2）基層處理:要求基層表面平整、干燥、無浮灰和油污。噴涂前首先清理屋面雜物，然后用棉布擦拭基層多余水分及油污，再用專用氣壓設備清掃基層塵土。此外對屋面雨水口、設備等易堵塞、污染的部位，用薄塑料布進行臨時遮擋。

3）試噴:正式施工前,先對噴涂設備進行調試,然后試噴。試噴吋先啟動空壓機，打開壓縮空氣開關，再啟動發(fā)泡設備料泵，噴涂3塊500 mm×500 mm、厚度≥50 mm的試塊，進行材枓性能檢測，全部合格后，方可進行大面積噴涂施工。

4）大面積噴涂施工:《硬泡聚氨酯保溫防水工程技術規(guī)范》GB 50404-2007明確規(guī)定,噴涂硬泡聚氨酯的施工環(huán)境溫度不應低于10℃,空氣相對濕度宜小于85%，風力不宜大于3級。但當時實際工程已進入12月中旬,面臨的最大困難即是施工環(huán)境氣溫較低，風力較大等問題。為此，現場密切關注近期天氣預報及變化情況，加強現場氣溫、風速的測定，每日選擇適宜的時間段（12:00～15:00)進行噴涂施工。噴涂作業(yè)工程中隨時檢查發(fā)泡質量，發(fā)現問題立即停機，糾正故障后才能繼續(xù)作業(yè)。若天氣變化不滿足施工要求，必須立即停止施工。

該工程硬泡聚氨酯保溫防水層設計厚度為60 mm，每個施工作業(yè)面分多遍噴涂完畢，每遍噴涂厚度為10～15 mm。由于要求當日的施工作業(yè)面必須當日連續(xù)噴涂施工完畢，故根據每日實際作業(yè)時間確定噴涂工程量,從而劃分相應的施工作業(yè)面大小。

硬泡聚氨酯的發(fā)泡穩(wěn)定及固化時間約為15 min，因此施工后20 min內嚴禁上人，防止損壞，此外，對已施工完成的聚氨酯硬泡體覆蓋塑料薄膜予以暫時保護，并沿行走線路鋪墊木腳手板。

5）細部構造:主要包括女兒墻泛水、水落口及出屋面管道等部位。

女兒墻泛水硬泡聚氨酯直接連續(xù)噴涂至墻體距屋面高度300 mm處，收頭采用射釘固定金屬壓條，并用密封膏封固。構造做法如圖2所示。

圖2 女兒墻泛水構造做法

直式水落口周圍直徑500 mm范圍內的坡度為5%；水落口與基層接觸處留20 mm寬、20 mm深的凹槽，嵌填密封膏。直式水落口構造做法如圖3所示。

圖3 屋面直式水落口構造做法

屋面管道與找平層間留20 mm寬、20 mm深凹槽，并嵌填密封膏。硬泡聚氨酯直接連續(xù)噴涂至管道距屋面高度300 mm處,收頭處采用扁鋼箍將硬泡聚氨酯箍緊,并用密封膏封嚴。構造做法如圖4所示。

圖4 出屋面管道構造做法

6）檢查驗收:除對硬泡聚氨酯及其配套輔助材料檢查出廠合格證、質量檢驗報告外，還對其密度、壓縮性能、尺寸穩(wěn)定性及不透水性等進行現場復驗,要求必須合格。

硬泡聚氨酯保溫防水層施工質量檢查按屋面面積以每500 mm劃分為一個檢驗批，每個檢驗批按每100 m2抽查1處，每處不小于10 m2,細部構造全數檢查。厚度檢測:用Φ1 mm鋼針垂直插入,測量鋼針插入深度，最薄處不應小于設計厚度。表面平整度檢測:用1 m長直尺檢測表面平整度，直尺與表面間的最大間隙小于5 mm，每米長度不應多于1處。表面坡度的檢測:用1 m長直尺檢測，沿坡度方向水平尺末端墊起高度不應小于20 mm。上述指標經檢查均滿足要求。

7）缺陷處理:對硬泡聚氨酯與基層黏結質量進行細致檢查，確定表面是否存有破損、脫層、起鼓、孔洞及裂縫等缺陷。檢查中發(fā)現屋面局部噴涂的硬泡聚氨酯與防水卷材黏結不牢固，出現明顯的空鼓現象。究其原因有:①防水卷材層經蓄水試驗后，排水經歷時間較長，至夜間排凈后殘余水分有部分結冰現象，之后盡管卷材表面擦拭清理，但仍有少量殘冰未除凈,在基層表面有水或基層含水率較高時，噴涂到基層發(fā)生放熱反應，在形成泡沫體時把基層水分吸入形成的泡體中產生穿孔現象。②施工期間氣溫低。

對發(fā)現空鼓的所有部位均徹底返工，不但將空鼓的聚氨酯硬泡體清除干凈，還把其下粘連的卷材全部鏟凈。待基層處理完畢達到施工要求后，重新進行卷材鋪貼及噴涂聚氨酯施工，嚴格控制各道工序施工質量，加強旁站監(jiān)理。

待全部缺陷處理完畢后經淋水試驗，沒有發(fā)現屋面出現滲漏問題。隨后進行硬泡聚氨酯的保護層施工,鋪設防滑地磚及立面涂刷耐紫外線防護涂料，后經多次雨淋，屋面防水效果良好。

3 結語

屋面用噴涂硬泡聚氨酯有不同類型，其相應材料性能有較大差異，應根據不同屋面功能要求選擇適宜的材料類型。在設計施工中要確保硬泡聚氨酯原材料配合比準確，性能指標合格，基層條件滿足，施工環(huán)境適宜，噴涂操作得當，分層厚度均勻，細部處理規(guī)范，檢查驗收嚴格。

實踐證明，Ⅲ型硬泡聚氨酯材料不僅具有優(yōu)異的保溫性能，而且具有良好的防水性能，可作為屋面一道防水設防構造。