傳統(tǒng)的屋面保溫材料多采用擠塑聚苯板,屋面防水材料多采用卷材防水,但遇到預(yù)埋外露鋼筋頭的坡屋面,上述兩種做法均有很大弊端,屋面結(jié)構(gòu)板預(yù)留外露的鋼筋頭會(huì)導(dǎo)致保溫板和防水卷材損壞,且損壞處因?yàn)殇摻铑^突出不易修補(bǔ),且每個(gè)補(bǔ)丁都是防水和保溫的薄弱環(huán)節(jié);擠塑聚苯板在鋪貼過程中也會(huì)被突出的鋼筋頭損壞,造成一個(gè)個(gè)的窟窿,泡沫亂飄造成環(huán)境污染,聚苯板之間的縫隙也會(huì)成為冷橋,影響保溫效果。
硬泡聚氨酯材料作為防水保溫一體化材料,現(xiàn)場噴涂硬泡聚氨酯材料克服了傳統(tǒng)材料防水的不保溫、保溫的不防水、防水層一旦滲漏保溫層失效等弊病。與其他單一防水或保溫材料相比硬泡聚氨酯具有明顯的優(yōu)勢(shì):硬泡聚氨酯材料具有一材多用的功能,同時(shí)具備防水、保溫、隔音等諸多功能,保溫性能優(yōu)良,是國內(nèi)建材中導(dǎo)熱系數(shù)最小、熱阻值最高的保溫材料之一,具有理想的不透水性。采用現(xiàn)場噴涂法施工達(dá)到防水保溫層連續(xù)無接縫,防水抗?jié)B性能優(yōu)異。
結(jié)合我們?cè)趯?shí)際工程中的應(yīng)用,現(xiàn)介紹一下硬泡聚氨酯材料在坡屋面防水保溫一體化中的應(yīng)用情況。
1 工程概況
中山某制藥廠陰涼庫屋面防水保溫一體化直接在屋面鋼結(jié)構(gòu)板上噴涂硬泡聚氨酯材料,再噴涂屋面聚脲防水,坡屋面防水、保溫設(shè)計(jì)噴涂50mm厚Ⅲ型硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料,采用保溫防水一體化硬泡聚氨酯。
2 硬泡聚氨酯材料介紹
2.1 硬泡聚氨酯的發(fā)展歷史
建筑業(yè)用硬泡聚氨酯保溫材料是聚氨酯工業(yè)的一個(gè)重要分支,其特點(diǎn)是一材多用,同時(shí)具備保溫、防水等功能。該類產(chǎn)品自20世紀(jì)60年代在歐洲建筑業(yè)應(yīng)用以來已有40年歷史,生產(chǎn)工藝比較成熟,耐用年限長達(dá)30年。一些國家還通過立法把聚氨酯作為建筑業(yè)指定的保溫防水用材。近年來,隨著我國建筑節(jié)能市場的迅速發(fā)展,硬泡聚氨酯體保溫產(chǎn)品在建筑保溫防水領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,已成為主導(dǎo)市場的保溫節(jié)能產(chǎn)品之一。
目前硬泡聚氨酯材料在國內(nèi)建筑業(yè)的應(yīng)用尚處于初始階段??上驳氖牵瑸榧涌旖ㄖ夭牧系母镄?,促進(jìn)硬泡聚氨酯在建筑節(jié)能領(lǐng)域的推廣應(yīng)用,建設(shè)部科學(xué)司專門成立了“聚氨酯建筑節(jié)能應(yīng)用推廣工作組”,以推進(jìn)硬泡聚氨酯保溫防水材料在國內(nèi)建筑節(jié)能行業(yè)的應(yīng)用。
2.2 硬泡聚氨酯材料的保溫、防火性能好
硬泡聚氨酯材料(簡稱PU硬泡)是由聚醚多元醇(簡稱A料)和異氰酸酯(簡稱B料)中加入適量發(fā)泡體和固化劑等添加劑,經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后產(chǎn)生閉孔率不低于95%的聚氨酯硬泡體聚合物,導(dǎo)熱系數(shù)≤0.224W/(m·K),僅為EPS發(fā)泡聚苯板導(dǎo)熱系數(shù)的一半,節(jié)能效果非常好。噴涂厚度40mm就能達(dá)到國家規(guī)定節(jié)能65%的要求。材料密度≥55Kg/m3,壓縮性能≥300kPa,尺寸穩(wěn)定性(70℃,48h)≤1%,吸水率≤1%,不透水。摻加一定比例阻燃劑后硬泡聚氨酯材料的防火性能良好,自身燃燒性能可達(dá)到B1級(jí),屬于熱固性保溫材料,遇火不熔化,表面形成致密碳化層,無燃燒滴落物,具有較好的阻火性能。硬泡聚氨酯表面抹20mm厚砂漿保護(hù)層后形成的復(fù)合聚氨酯板,送國家建筑材料檢測中心做試驗(yàn),根據(jù)GB8624-2006建筑材料燃燒性能分級(jí)方法,燃燒性能級(jí)別可達(dá)到A2級(jí)(非勻質(zhì)制品)。
2.3 硬泡聚氨酯的防水性能優(yōu)良
聚氨酯硬泡體連續(xù)致密的表皮和95%的高強(qiáng)度互聯(lián)壁閉孔,具有理想的不透水性。采用聚氨酯現(xiàn)場噴涂法施工達(dá)到防水保溫層連續(xù)無接縫,形成無縫屋蓋保溫殼體,防水抗?jié)B性能優(yōu)異。根據(jù)《硬泡聚氨酯保溫防水工程技術(shù)規(guī)范》GB50404-2007附錄A 硬泡聚氨酯不透水性試驗(yàn)方法,0.2MPa,30min不透水。硬泡聚氨酯在低溫-50℃情況下不脆裂,在高溫+150℃情況下不流淌,不粘接,可正常使用,抗老化強(qiáng)度的溫度范圍大,優(yōu)于一般卷材防水、噴涂厚度不小于40mm可以作為兩道防水層?,F(xiàn)場噴涂施工可以很好克服鋼筋頭等突出屋面構(gòu)件造成的影響,硬泡聚氨酯材料
粘結(jié)傳統(tǒng)保溫板施工中常見有開裂、空鼓和容易脫落等通病,但硬泡聚氨酯是把A料和B料經(jīng)過現(xiàn)場噴涂設(shè)備在槍口撞擊產(chǎn)生霧化狀噴至干燥、平整的砼基層表面,霧化狀的液體落到基層面后3~5s內(nèi)起發(fā)成泡沫狀;由于液體物料具有流動(dòng)性、滲透性,可進(jìn)入到屋面基層空隙中發(fā)泡,聚氨酯硬泡粘結(jié)強(qiáng)度≥100KPa,有優(yōu)良的自粘性能,現(xiàn)場高壓噴涂發(fā)泡時(shí)能滲入主體結(jié)構(gòu)縫隙并與基層基面粘成一體,并起到密封空隙的作用。抵抗風(fēng)揭能力強(qiáng),其粘結(jié)強(qiáng)度超過硬泡聚氨酯本身的撕裂強(qiáng)度,其抗裂性能良好,不易發(fā)生脫層,同時(shí)避免了屋面水沿層面縫隙滲透。
2.5 環(huán)保性能好
采用無氟發(fā)泡技術(shù),無毒、無污染、無刺激性、無霉變、無生物寄生,環(huán)保性能好。另外,使用壽命長,維護(hù)少,并且從設(shè)計(jì)、施工、翻修到再利用和最終廢棄的整個(gè)期間產(chǎn)生的廢料最少,從全壽命周期內(nèi)比較是最環(huán)保的防水保溫材料。
2.6 施工速度快
硬泡聚氨酯材料是現(xiàn)場噴涂發(fā)泡成型,工藝設(shè)備簡單,操作方便,能夠在任何復(fù)雜的屋面施工作業(yè),同時(shí)完成防水保溫施工。而傳統(tǒng)做法是兩道工序分開,需要先施工防水及保護(hù)層再鋪貼保溫層或者先施工保溫及保護(hù)層再施工防水層,工序間存在技術(shù)間歇導(dǎo)致施工工期變長;防水卷材熱熔法施工3人一組,每天能施工200m2左右。硬泡聚氨酯噴涂施工一般由3人一組操作一套設(shè)備,在晴朗天氣每組每天可噴涂1000m2左右,比鋪設(shè)傳統(tǒng)防水和保溫材料(考慮工序間技術(shù)間歇)工效提高十倍以上。
2.7 施工成本低
噴涂50mm厚Ⅲ型硬泡聚氨酯材料相當(dāng)于傳統(tǒng)做法鋪貼兩道卷材防水和一層擠塑聚苯板保溫,鋪貼兩道卷材防水的人工和材料的平米造價(jià)大約120元,粘貼擠塑聚苯板保溫的人工和材料的平米造價(jià)大約40元(材料及人工價(jià)格均參考當(dāng)期造價(jià)信息);而噴涂硬泡聚氨酯的人工和材料的平米造價(jià)大約140元(硬泡聚氨酯為新材料,造價(jià)信息查不到參考價(jià)格,需要業(yè)主批價(jià))。噴涂硬泡聚氨酯施工不但施工速度快,而且施工成本低。
3 施工準(zhǔn)備及施工要點(diǎn)
3.1 施工環(huán)境條件
施工現(xiàn)場的大氣溫度不宜低于10°,空氣相對(duì)溫度不宜小于85%,否則會(huì)影響工程質(zhì)量,降低施工效率和固化時(shí)間;風(fēng)力應(yīng)小于3級(jí),否則聚氨酯硬泡體泡沫在風(fēng)力作用下會(huì)四處飛揚(yáng),無法保證聚氨酯硬泡體噴涂層表面呈現(xiàn)連續(xù)的均勻的噴涂波紋。嚴(yán)禁在雨天、雪天施工。
3.2 主要機(jī)械及人員準(zhǔn)備
需要準(zhǔn)備聚氨酯噴涂機(jī),按照3人操作一套設(shè)備考慮,需分包隊(duì)伍項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人、材料員、質(zhì)檢員和安全員各1名。
3.3 基層清理
基層表面應(yīng)平整、牢固、干燥(含水率<8%),無油污。施工前必須將基層上的塵土、砂粒、碎石、雜物、油污和砂漿突起物等清除干凈。
3.4 局部細(xì)節(jié)處理
坡屋面只有外露的鋼筋頭需要單獨(dú)處理,因鋼筋頭容易生銹,且在掛瓦過程中容易被擾動(dòng),需要在鋼筋頭上及根部四周涂刷一層聚氨酯涂料,這樣可以完全解決此部位的滲水問題。
3.5 噴涂聚氨酯
1) 試噴涂:聚氨酯噴涂前對(duì)專用設(shè)備進(jìn)行檢查、調(diào)試,嚴(yán)格控制A料、B料及添加劑的配合比,并進(jìn)行試噴,確認(rèn)無問題后噴涂三塊500mm×500mm×50mm的試塊,對(duì)材料的性能進(jìn)行檢測,合格后展開施工。
2) 第一層噴涂:噴涂應(yīng)從屋面結(jié)構(gòu)邊開始,由遠(yuǎn)到近,噴涂傾斜角應(yīng)保持在450~600左右,噴槍距作業(yè)面的距離≤500mm,噴槍移動(dòng)速度均勻。第一層施工厚度宜控制在10mm左右,噴涂作業(yè)后的20min內(nèi),嚴(yán)禁上人行走或受壓,充分保證聚氨酯的發(fā)泡、穩(wěn)定及固化。
3) 第二層噴涂:第二層施工應(yīng)在第一層硬泡聚氨酯材料固化后進(jìn)行,噴涂施工與第一層相互垂直,同時(shí)填補(bǔ)第一層硬泡聚氨酯的施工缺陷。
4) 第3、4、5層施工方法同上,直到達(dá)到設(shè)計(jì)厚度。
5) 施工厚度控制:大面積施工前先噴涂同配比的硬泡聚氨酯材料,做成50mm厚圓餅作為施工厚度參照物,控制最終的施工厚度,圓餅可以與后噴涂硬泡聚氨酯完全融合在一起。圓餅參照物按照間距3m梅花形布置,可以有效控制施工厚度。
3.6 清洗發(fā)泡設(shè)備
噴涂作業(yè)完畢,應(yīng)先關(guān)閉供料泵,停止送料,用壓縮空氣清理干凈殘留在設(shè)備中的物料,再清理噴槍。
3.7 保護(hù)層施工
硬泡聚氨酯材料驗(yàn)收合格后,噴涂20mm聚脲防水層。
4 質(zhì)量驗(yàn)收
4.1 檢驗(yàn)批劃分
根據(jù)《硬泡聚氨酯保溫防水工程技術(shù)規(guī)范》GB50404-2007,每500~1000m2劃分為一個(gè)檢驗(yàn)批,不足500 m2也應(yīng)劃分為一個(gè)檢驗(yàn)批;每個(gè)檢驗(yàn)批每100 m2應(yīng)抽查一處,每處不得小于10 m2。細(xì)部構(gòu)造應(yīng)全數(shù)檢查。
4.2 主控項(xiàng)目驗(yàn)收
1) 硬泡聚氨酯材料及其配套輔助材料必須符合設(shè)計(jì)要求。檢查方法:檢查出廠合格證、質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告和現(xiàn)場復(fù)驗(yàn)報(bào)告。
2) 不得有滲漏水和積水現(xiàn)象。檢查方法:淋水試驗(yàn)。
3) 硬泡聚氨酯材料厚度必須符合設(shè)計(jì)要求。檢查方法:鋼針插入和檢測檢查。
4.3一般項(xiàng)目驗(yàn)收
1) 硬泡聚氨酯材料應(yīng)與基層粘結(jié)牢固,表面不得有破損、脫層、起鼓、孔洞及裂縫。檢查方法:觀察檢查。
2) 抗裂聚合物水泥砂漿應(yīng)與硬泡聚氨酯粘結(jié)牢固,不得有空鼓、裂紋、起砂等現(xiàn)象。檢查方法:觀察檢查。
3) 硬泡聚氨酯表面平整度,允許偏差為5mm。檢查方法:用1m直尺和楔形塞尺檢查。
5 安全文明施工及成品保護(hù)措施
1) 坡屋面四周先做好1200mm高的鋼管圍擋防護(hù),防止人員高處墜落。
2) 操作人員應(yīng)按規(guī)定配戴安全帽及必要的防護(hù)工具。
3) 禁止高空拋擲物體,嚴(yán)防高空墜落物體打擊。高空上下料時(shí)要捆綁牢固,下邊設(shè)專人看護(hù)。
4) 施工現(xiàn)場嚴(yán)禁吸煙。
5) 嚴(yán)禁施工人員穿拖鞋、釘鞋,應(yīng)穿平底防滑鞋。
6) 認(rèn)真做到“工完料凈場清”,及時(shí)清理現(xiàn)場,保護(hù)工地整潔。廢棄物要集中起來,統(tǒng)一處理。
7) 硬泡聚氨酯施工完畢后,嚴(yán)禁在屋面上鑿孔打洞,增設(shè)構(gòu)筑物。
6 結(jié)語
我國應(yīng)用硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料起步較晚,1997年才從德國引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,開始推廣應(yīng)用。但經(jīng)過近幾年國家加大對(duì)硬泡聚氨酯的研究和推廣應(yīng)用,修訂《硬泡聚氨酯保溫防水工程技術(shù)規(guī)范》,扶持此領(lǐng)域企業(yè)發(fā)展等措施,硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,并達(dá)到了國外先進(jìn)技術(shù)水平,降低了成本。技術(shù)的提高和成本的降低為國內(nèi)大面積推廣應(yīng)用硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料奠定了基礎(chǔ)。
硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料不僅施工成本低,施工速度快,其應(yīng)用帶來的節(jié)能等社會(huì)效益巨大。據(jù)有關(guān)專家分析,到2020年,如果城鎮(zhèn)建筑全部達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),每年可節(jié)省3.35億t標(biāo)準(zhǔn)煤;空調(diào)高峰負(fù)荷可減少8000萬kW,相當(dāng)于我國從1988年到2002年5年新增電力容量的總和,或4.5個(gè)三峽大壩的發(fā)電量,或相當(dāng)于每年國家可以節(jié)省電力建設(shè)投資1萬億元。
硬泡聚氨酯材料也可以應(yīng)用于平屋面,但平屋面Ⅰ級(jí)防水需要再增加一道防水,并需要處理好女兒墻、管根等節(jié)點(diǎn)做法。在坡屋面上處理外露鋼筋頭部位的防水和保溫,硬泡聚氨酯的應(yīng)用更有優(yōu)勢(shì),其效果是其它材料所不能達(dá)到的。