噴涂硬泡聚氨酯在屋面防水工程中的應(yīng)用

謝 昱

福建省廈門(mén)市海翼地產(chǎn)（361000）

噴涂硬泡聚氨酯在屋面防水工程中的應(yīng)用

謝 昱

福建省廈門(mén)市海翼地產(chǎn)（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(guò)工程實(shí)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(gòu)筑復(fù)合防水體系設(shè)計(jì)、施工的主要內(nèi)容及質(zhì)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(dú)立防水設(shè)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(xiàn)場(chǎng)使用專用噴涂設(shè)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(wú)接縫硬質(zhì)泡沫體。根據(jù)《屋面工程技術(shù)規(guī)范》GB 50345-2004第4.2.10條規(guī)定，現(xiàn)噴硬質(zhì)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(shè)防。由此，在實(shí)際工程屋面防水設(shè)計(jì)中，絕大多數(shù)情況下均未明確將硬泡聚氨酯作為一道獨(dú)立的防水設(shè)防考慮。

以防水等級(jí)Ⅱ級(jí)的屋面設(shè)防為例，依照《屋面工程技術(shù)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(gòu)造層次依舊是屋面防水體系中的主力。實(shí)際工程中當(dāng)硬泡聚氨酯作為屋面保溫層時(shí)，多認(rèn)為其兼有一定的防水能力，而僅僅附帶提高防水保險(xiǎn)系數(shù)，這樣噴涂硬泡聚氨酯在屋面防水中的地位，未充分得到認(rèn)定。

1 工程概況

福建省三明市中央領(lǐng)域工程位于三明市梅列區(qū)，屋面防水等級(jí)按Ⅱ級(jí)設(shè)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(gòu)成屋面復(fù)合防水體系，并將硬泡聚氨酯作為屋面一道獨(dú)立防水設(shè)防,同時(shí)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(jìn)行防水材料熱熔、熱貼法施工，且硬泡聚氨酯對(duì)瀝青類和高分子類防水卷材與防水涂料均有良好的黏結(jié)力，故采用倒置式屋面，即硬泡聚氨酯保溫防水層設(shè)置在卷材防水層之上。屋面構(gòu)造如圖1所示。

該工程屋面設(shè)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(jìn)度安排屋面施工12月上旬開(kāi)始，下旬結(jié)束(以利后續(xù)屋頂花架梁飾面龍骨盡早開(kāi)始安裝），施工期間氣溫較低，無(wú)論是保證基層干燥(卷材防水層蓄水試驗(yàn)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(gòu)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(shí)延伸率≥30%；耐熱度檢測(cè)(90℃,2 h)無(wú)滑動(dòng)、流淌、滴落；低溫柔度檢測(cè)(-18℃,r=25 mm，3 s，彎180°)無(wú)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(dǎo)熱系數(shù)≤0.024 W/(m·K)；抗壓強(qiáng)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(jí)。

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(yàn)→薄弱部位防水涂料增強(qiáng)處理→二次蓄水檢驗(yàn)。

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(kāi)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(yáng)角、分格縫等部位的防水附加層，然后按彈好標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)排盡，并輥壓黏結(jié)牢固。卷材長(zhǎng)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(xiàn)張嘴和翹邊。

待本層卷材施工完畢后及時(shí)進(jìn)行蓄水試驗(yàn)，24 h后發(fā)現(xiàn)水落口及個(gè)別出屋面管根處下層樓板出現(xiàn)少量滲漏現(xiàn)象。為解決此問(wèn)題進(jìn)行了專門(mén)論證，最后確定屋面排水干燥后，隨即對(duì)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(qiáng)處理，效果良好。

2.3 噴涂硬泡聚氨酯施工

工藝流程:施工準(zhǔn)備→基層處理→試噴→大面積噴涂施工→檢查驗(yàn)收→缺陷處理。

1）施工準(zhǔn)備:使用聚氨酯專用噴涂設(shè)備和空氣壓縮機(jī)。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(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求調(diào)配，進(jìn)場(chǎng)的各種原材料應(yīng)加標(biāo)識(shí)分類存放,嚴(yán)格規(guī)范管理，防止混雜使用。施工機(jī)具應(yīng)具備可靠的計(jì)量裝置，以確保配料準(zhǔn)確。此外還要備齊料筒、掃帚和各項(xiàng)防護(hù)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(wú)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(shè)備清掃基層塵土。此外對(duì)屋面雨水口、設(shè)備等易堵塞、污染的部位，用薄塑料布進(jìn)行臨時(shí)遮擋。

3）試噴:正式施工前,先對(duì)噴涂設(shè)備進(jìn)行調(diào)試,然后試噴。試噴吋先啟動(dòng)空壓機(jī)，打開(kāi)壓縮空氣開(kāi)關(guān)，再啟動(dòng)發(fā)泡設(shè)備料泵，噴涂3塊500 mm×500 mm、厚度≥50 mm的試塊，進(jìn)行材枓性能檢測(cè)，全部合格后，方可進(jìn)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(shù)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(yīng)低于10℃,空氣相對(duì)濕度宜小于85%，風(fēng)力不宜大于3級(jí)。但當(dāng)時(shí)實(shí)際工程已進(jìn)入12月中旬,面臨的最大困難即是施工環(huán)境氣溫較低，風(fēng)力較大等問(wèn)題。為此，現(xiàn)場(chǎng)密切關(guān)注近期天氣預(yù)報(bào)及變化情況，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)氣溫、風(fēng)速的測(cè)定，每日選擇適宜的時(shí)間段（12:00～15:00)進(jìn)行噴涂施工。噴涂作業(yè)工程中隨時(shí)檢查發(fā)泡質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即停機(jī)，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(shè)計(jì)厚度為60 mm，每個(gè)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(dāng)日的施工作業(yè)面必須當(dāng)日連續(xù)噴涂施工完畢，故根據(jù)每日實(shí)際作業(yè)時(shí)間確定噴涂工程量,從而劃分相應(yīng)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(shí)間約為15 min，因此施工后20 min內(nèi)嚴(yán)禁上人，防止損壞，此外，對(duì)已施工完成的聚氨酯硬泡體覆蓋塑料薄膜予以暫時(shí)保護(hù)，并沿行走線路鋪墊木腳手板。

5）細(xì)部構(gòu)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(gòu)造做法如圖2所示。

圖2 女兒墻泛水構(gòu)造做法

直式水落口周?chē)睆?00 mm范圍內(nèi)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(gòu)造做法如圖3所示。

圖3 屋面直式水落口構(gòu)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(yán)。構(gòu)造做法如圖4所示。

圖4 出屋面管道構(gòu)造做法

6）檢查驗(yàn)收:除對(duì)硬泡聚氨酯及其配套輔助材料檢查出廠合格證、質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告外，還對(duì)其密度、壓縮性能、尺寸穩(wěn)定性及不透水性等進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)復(fù)驗(yàn),要求必須合格。

硬泡聚氨酯保溫防水層施工質(zhì)量檢查按屋面面積以每500 mm劃分為一個(gè)檢驗(yàn)批，每個(gè)檢驗(yàn)批按每100 m2抽查1處，每處不小于10 m2,細(xì)部構(gòu)造全數(shù)檢查。厚度檢測(cè):用Φ1 mm鋼針垂直插入,測(cè)量鋼針插入深度，最薄處不應(yīng)小于設(shè)計(jì)厚度。表面平整度檢測(cè):用1 m長(zhǎng)直尺檢測(cè)表面平整度，直尺與表面間的最大間隙小于5 mm，每米長(zhǎng)度不應(yīng)多于1處。表面坡度的檢測(cè):用1 m長(zhǎng)直尺檢測(cè)，沿坡度方向水平尺末端墊起高度不應(yīng)小于20 mm。上述指標(biāo)經(jīng)檢查均滿足要求。

7）缺陷處理:對(duì)硬泡聚氨酯與基層黏結(jié)質(zhì)量進(jìn)行細(xì)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(xiàn)屋面局部噴涂的硬泡聚氨酯與防水卷材黏結(jié)不牢固，出現(xiàn)明顯的空鼓現(xiàn)象。究其原因有:①防水卷材層經(jīng)蓄水試驗(yàn)后，排水經(jīng)歷時(shí)間較長(zhǎng)，至夜間排凈后殘余水分有部分結(jié)冰現(xiàn)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(shí)，噴涂到基層發(fā)生放熱反應(yīng)，在形成泡沫體時(shí)把基層水分吸入形成的泡體中產(chǎn)生穿孔現(xiàn)象。②施工期間氣溫低。

對(duì)發(fā)現(xiàn)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(dá)到施工要求后，重新進(jìn)行卷材鋪貼及噴涂聚氨酯施工，嚴(yán)格控制各道工序施工質(zhì)量，加強(qiáng)旁站監(jiān)理。

待全部缺陷處理完畢后經(jīng)淋水試驗(yàn)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)屋面出現(xiàn)滲漏問(wèn)題。隨后進(jìn)行硬泡聚氨酯的保護(hù)層施工,鋪設(shè)防滑地磚及立面涂刷耐紫外線防護(hù)涂料，后經(jīng)多次雨淋，屋面防水效果良好。

3 結(jié)語(yǔ)

屋面用噴涂硬泡聚氨酯有不同類型，其相應(yīng)材料性能有較大差異，應(yīng)根據(jù)不同屋面功能要求選擇適宜的材料類型。在設(shè)計(jì)施工中要確保硬泡聚氨酯原材料配合比準(zhǔn)確，性能指標(biāo)合格，基層條件滿足，施工環(huán)境適宜，噴涂操作得當(dāng)，分層厚度均勻，細(xì)部處理規(guī)范，檢查驗(yàn)收嚴(yán)格。

實(shí)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(shè)防構(gòu)造。