硬泡聚氨酯材料在坡屋面防水保溫一體化中的應用 

傳統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，屋面結構板預留外露的鋼筋頭會導致保溫板和防水卷材損壞，且損壞處因為鋼筋頭突出不易修補，且每個補丁都是防水和保溫的薄弱環節；擠塑聚苯板在鋪貼過程中也會被突出的鋼筋頭損壞，造成一個個的窟窿，泡沫亂飄造成環境污染，聚苯板之間的縫隙也會成為冷橋，影響保溫效果。

安業硬泡聚氨酯材料作為防水保溫一體化材料，現場噴涂硬泡聚氨酯材料克服了傳統材料防水的不保溫、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勢：硬泡聚氨酯材料具有一材多用的功能，同時具備防水、保溫、隔音等諸多功能，保溫性能優良，是國內建材中導熱系數最小、熱阻值最高的保溫材料之一，具有理想的不透水性。采用現場噴涂法施工達到防水保溫層連續無接縫，防水抗滲性能優異。

結合我們在實際工程中的應用，現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用情況。

1  工程概況

   某改建綜合樓為框架剪力墻結構，地下2層，地上3層，檐口高度14m，建筑面積28866m2，坡屋面面積2100m2。要求設計仿古屋面，坡屋面上預埋Φ10鋼筋頭用來掛小青瓦和琉璃瓦，具體做法參照圖集08BJ1-1，10-PU，直接在屋面板結構上噴涂硬泡聚氨酯材料，再鋪掛琉璃瓦。屋面防水等級Ⅰ級，設計使用年限25年，坡屋面防水、保溫設計噴涂55mm厚Ⅲ型硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料，無其它防水層（根據圖集08BJ1-1，P404第3行，采用保溫防水一體化硬泡聚氨酯可不另加防水層）。

2  安業硬泡聚氨酯材料介紹

2.1  硬泡聚氨酯的發展歷史

建筑業用硬泡聚氨酯保溫材料是聚氨酯工業的一個重要分支，其特點是一材多用，同時具備保溫、防水等功能。該類產品自20世紀60年代在歐洲建筑業應用以來已有40年歷史，生產工藝比較成熟，耐用年限長達30年。一些國家還通過立法把聚氨酯作為建筑業指定的保溫防水用材。近年來，隨著我國建筑節能市場的迅速發展，硬泡聚氨酯體保溫產品在建筑保溫防水領域得到了廣泛的應用，已成為主導市場的保溫節能產品之一。

目前硬泡聚氨酯材料在國內建筑業的應用尚處于初始階段?？上驳氖?，為加快建筑保溫材料的革新，促進硬泡聚氨酯在建筑節能領域的推廣應用，建設部科學司專門成立了“聚氨酯建筑節能應用推廣工作組”,以推進硬泡聚氨酯保溫防水材料在國內建筑節能行業的應用。

2.2  安業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）中加入適量發泡體和固化劑等添加劑，經化學反應后產生閉孔率不低于95%的聚氨酯硬泡體聚合物，導熱系數≤0.224W/（m·K），僅為EPS發泡聚苯板導熱系數的一半，節能效果非常好。噴涂厚度40mm就能達到國家規定節能65%的要求。材料密度≥55Kg/m3,壓縮性能≥300kPa，尺寸穩定性（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，自身燃燒性能可達到B1級，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厚砂漿保護層后形成的復合聚氨酯板，送國家建筑材料檢測中心做試驗，根據GB8624-2006建筑材料燃燒性能分級方法，燃燒性能級別可達到A2級（非勻質制品）。

2.3  硬泡聚氨酯的防水性能優良

聚氨酯硬泡體連續致密的表皮和95%的高強度互聯壁閉孔，具有理想的不透水性。采用聚氨酯噴涂機,由亞布機械供應,現場噴涂法施工達到防水保溫層連續無接縫，形成無縫屋蓋保溫殼體，防水抗滲性能優異。根據《硬泡聚氨酯保溫防水工程技術規范》GB50404-2007附錄A 硬泡聚氨酯不透水性試驗方法，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，抗老化強度的溫度范圍大，優于一般卷材防水。根據圖集08BJ1-1，P366第11行，噴涂厚度不小于40mm可以作為兩道防水層?，F場噴涂施工可以很好克服鋼筋頭等突出屋面構件造成的影響，施工前后情況如圖1和圖2所示。

粘結傳統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料經過現場噴涂設備在槍口撞擊產生霧化狀噴至干燥、平整的砼基層表面，霧化狀的液體落到基層面后3～5s內起發成泡沫狀；由于液體物料具有流動性、滲透性，可進入到屋面基層空隙中發泡，聚氨酯硬泡粘結強度≥100KPa，有優良的自粘性能，現場高壓噴涂發泡時能滲入主體結構縫隙并與基層基面粘成一體，并起到密封空隙的作用。抵抗風揭能力強，其粘結強度超過硬泡聚氨酯本身的撕裂強度，其抗裂性能良好，不易發生脫層，同時避免了屋面水沿層面縫隙滲透。

2.5  環保性能好

采用無氟發泡技術，無毒、無污染、無刺激性、無霉變、無生物寄生，環保性能好。另外，使用壽命長，維護少，并且從設計、施工、翻修到再利用和最終廢棄的整個期間產生的廢料最少，從全壽命周期內比較是最環保的防水保溫材料。

2.6  施工速度快

硬泡聚氨酯材料是現場噴涂發泡成型，工藝設備簡單，操作方便，能夠在任何復雜的屋面施工作業，同時完成防水保溫施工。而傳統做法是兩道工序分開，需要先施工防水及保護層再鋪貼保溫層或者先施工保溫及保護層再施工防水層，工序間存在技術間歇導致施工工期變長；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人一組操作一套設備，在晴朗天氣每組每天可噴涂1000m2左右，比鋪設傳統防水和保溫材料（考慮工序間技術間歇）工效提高十倍以上。

2.7  施工成本低

噴涂55mm厚Ⅲ型硬泡聚氨酯材料相當于傳統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大約120元，粘貼擠塑聚苯板保溫的人工和材料的平米造價大約40元（材料及人工價格均參考當期造價信息）；而噴涂硬泡聚氨酯的人工和材料的平米造價大約140元（硬泡聚氨酯為新材料，造價信息查不到參考價格，需要業主批價）。噴涂硬泡聚氨酯施工不但施工速度快，而且施工成本低。

3  施工準備及施工要點

3.1  施工環境條件

施工現場的大氣溫度不宜低于10°，空氣相對溫度不宜小于85%，否則會影響工程質量，降低施工效率和固化時間；風力應小于3級，否則聚氨酯硬泡體泡沫在風力作用下會四處飛揚，無法保證聚氨酯硬泡體噴涂層表面呈現連續的均勻的噴涂波紋。嚴禁在雨天、雪天施工。

3.2  主要機械及人員準備

坡屋面面積6000m2,3d內完成連續噴涂，需要準備2臺聚氨酯噴涂機(由亞布機械供應)，供料泵4支，噴槍2把及配套軟管。按照3人操作一套設備考慮，需分包隊伍項目經理、技術負責人、材料員、質檢員和安全員各1名，需工人6名。

3.3  基層清理

基層表面應平整、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  局部細節處理

坡屋面只有外露的鋼筋頭需要單獨處理，因鋼筋頭容易生銹，且在掛瓦過程中容易被擾動，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：聚氨酯噴涂前對專用設備進行檢查、調試，嚴格控制A料、B料及添加劑的配合比，并進行試噴，確認無問題后噴涂三塊500mm×500mm×55mm的試塊，對材料的性能進行檢測，合格后展開施工。

2) 第一層噴涂：噴涂應從屋面結構邊開始，由遠到近，噴涂傾斜角應保持在450～600左右，噴槍距作業面的距離≤500mm，噴槍移動速度均勻。第一層施工厚度宜控制在10mm左右，噴涂作業后的20min內，嚴禁上人行走或受壓，充分保證聚氨酯的發泡、穩定及固化。

3) 第二層噴涂：第二層施工應在第一層硬泡聚氨酯材料固化后進行，噴涂施工與第一層相互垂直，同時填補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，直到達到設計厚度。

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55mm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  清洗發泡設備

噴涂作業完畢，應先關閉供料泵，停止送料，用壓縮空氣清理干凈殘留在設備中的物料，再清理噴槍。

3.7  保護層施工

硬泡聚氨酯材料驗收合格后，施工20mm厚聚合物水泥砂漿保護層。

4  質量驗收

4.1  檢驗批劃分

根據《硬泡聚氨酯保溫防水工程技術規范》GB50404-2007，每500～1000m2劃分為一個檢驗批，不足500 m2也應劃分為一個檢驗批；每個檢驗批每100 m2應抽查一處，每處不得小于10 m2。細部構造應全數檢查。

4.2  主控項目驗收

1) 硬泡聚氨酯材料及其配套輔助材料必須符合設計要求。檢查方法：檢查出廠合格證、質量檢驗報告和現場復驗報告。

2) 不得有滲漏水和積水現象。檢查方法：淋水試驗。

3) 硬泡聚氨酯材料厚度必須符合設計要求。檢查方法：鋼針插入和檢測檢查。

4.3一般項目驗收

1) 硬泡聚氨酯材料應與基層粘結牢固，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與硬泡聚氨酯粘結牢固，不得有空鼓、裂紋、起砂等現象。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措施

1) 坡屋面四周先做好1200mm高的鋼管圍擋防護，防止人員高處墜落。

2) 操作人員應按規定配戴安全帽及必要的防護工具。

3) 禁止高空拋擲物體，嚴防高空墜落物體打擊。高空上下料時要捆綁牢固，下邊設專人看護。

4) 施工現場嚴禁吸煙。

5) 嚴禁施工人員穿拖鞋、釘鞋，應穿平底防滑鞋。

6) 認真做到“工完料凈場清”，及時清理現場，保護工地整潔。廢棄物要集中起來，統一處理。

7) 硬泡聚氨酯施工完畢后，嚴禁在屋面上鑿孔打洞，增設構筑物。

6  結語

我國應用硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料起步較晚，1997年才從德國引進技術和設備，開始推廣應用。但經過近幾年國家加大對硬泡聚氨酯的研究和推廣應用，修訂《硬泡聚氨酯保溫防水工程技術規范》，扶持此領域企業發展等措施，硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料已經實現國產化，并達到了國外先進技術水平，降低了成本。技術的提高和成本的降低為國內大面積推廣應用硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料奠定了基礎。

安業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，其應用帶來的節能等社會效益巨大。據有關專家分析，到2020年，如果城鎮建筑全部達到節能標準，每年可節省3.35億t標準煤；空調高峰負荷可減少8000萬kW，相當于我國從1988年到2002年5年新增電力容量的總和，或4.5個三峽大壩的發電量，或相當于每年國家可以節省電力建設投資1萬億元。

硬泡聚氨酯材料也可以應用于平屋面，但平屋面Ⅰ級防水需要再增加一道防水，并需要處理好女兒墻、管根等節點做法。在坡屋面上處理外露鋼筋頭部位的防水和保溫，硬泡聚氨酯的應用更有優勢，其效果是其它材料所不能達到的。

綜合樓投入使用一年多了，屋面防水保溫效果良好，硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料有大面積推廣價值。希望大家能更多地了解硬泡聚氨酯防水保溫一體化材料，以后有越來越多的工程采用這種先進的防水保溫材料。