硬泡聚氨酯防水保温系统施工技术

焦冬梅

(中铁十六局集团 第一工程有限公司，北京 101300)

1 工程概况

北京奥林匹克公园中心区重要景观工程共设计5个公共卫生间，其中位于奥林匹克公园中心区南侧赛时停车场工程1A东北部公共卫生间，建筑外轮廓南北长14.00 m，东西长25.50 m，砖混结构，地上一层，建筑高度为4.15 m(室外地面至女儿墙);耐火等级为四级;抗震设防烈度为八度;设计建筑使用年限为50年。为体现“技术与艺术的完美结合”，设计单位将500 mm×500 mm模数制的应用始终贯彻在卫生间的建筑设计中，以期取得完美的设计效果;外墙外保温设计也采用了目前国际上较为成熟而国内尚在推广应用的喷涂硬泡聚氨酯外墙外保温系统。

2 聚氨酯外保温系统组成及特点

2.1 硬泡聚氨酯外墙保温系统组成

喷涂硬泡聚氨酯外墙保温系统由聚氨酯防潮底漆层、喷涂硬泡聚氨酯保温层、聚氨酯界面砂浆层、胶粉聚苯颗粒保温浆料找平层、抗裂砂浆复合热镀锌钢丝网、面砖黏结砂浆及面砖组成，其基本构造详见图1。

2.1.1 聚氨酯防潮底漆层

聚氨酯防潮底漆:稀释剂按0.5∶1的质量比例搅拌均匀，并在4 h内用完，用于封闭基层水气等以满足硬泡聚氨酯与墙体的黏结。其性能指标见表1。

图1 涂硬泡聚氨酯外墙防水保温系统基本构造(单位:mm)

表1 聚氨酯防潮底漆性能指标

2.1.2 硬泡聚氨酯

硬泡聚氨酯由不含氟里昂的双组份材料(A、B)按1∶1的体积比，通过高压无气喷涂发泡机在≥10 MPa压力条件下，现场发泡成型硬化而成的泡沫塑料。A组分料是指由组合多元醇(组合聚醚或聚酯)及发泡剂等添加剂组成的组合料，俗称白料;B组分料是指主要成分为异氰酸酯的原材料，俗称黑料。其性能指标及形成过程分别见表2和图2。

表2 硬泡聚氨酯性能指标

图2 聚氨酯硬泡的形成过程

2.1.3 聚氨酯界面砂浆

由与聚氨酯具有良好黏结性能的合成树脂乳液为主要黏结剂复合各种助剂、砂和填料配制成的界面处理剂，与水泥按比例混合配成界面砂浆，涂覆于聚氨酯保温层上满足与胶粉聚苯颗粒保温浆料找平的黏结，其性能指标见表3。

表3 聚氨酯界面砂浆性能指标

2.1.4 胶粉聚苯颗粒保温浆料

由专用黏结胶粉料和聚苯颗粒复合轻骨料组成的浆体材料，用于硬泡聚氨酯保温层的找平，并可起补充保温的作用，其性能指标见表4。

2.2 硬泡聚氨酯外墙保温系统特点

2.2.1 导热系数低，保温隔热效果好

硬泡聚氨酯与聚苯乙烯、矿物纤维相比，其导热系数为0.018～0.023W/(m·K)，三者中导热系数最小，且喷涂的硬泡聚氨酯与一般墙体材料黏结强度高，无须任何胶黏剂和锚固件，是一种天然的胶黏材料，能形成连续的保温层，保证了保温材料与墙体的整体性并有效阻断热桥。

表4 胶粉聚苯颗粒保温浆料性能指标

2.2.2 良好的阻燃性能且可调节

聚氨酯添加阻燃剂后，是一种难燃自熄性的材料。聚氨酯表面全部用燃烧性能等级为B1级的胶粉聚苯颗粒浆料严密包覆，在遇火及热的作用时，向内部传递热量少而慢，热量集中在胶粉聚苯颗粒浆料层表面，有利于提高保温层的耐火性能。

2.2.3 无空腔构造，抗风压能力强

喷涂硬泡聚氨酯保温层与基层墙体牢固结合，与基层墙体形成一个有机的整体，无接缝、无空腔，减少了风压特别是负风压对高层建筑外墙外保温系统的破坏。

2.2.4 防潮性能优良

采用的聚氨酯防潮底漆渗透性极佳，附着力牢固，具有防潮和防水透气的作用，特别是在潮湿的雨季，基层新墙体完工后风干不彻底，以及基层墙体有流水残痕等情况下更具效果，而且能有效防止基层墙面上残留的浮灰对保温层附着力的影响。

2.2.5 与相邻构造层黏结牢固

界面砂浆对硬泡聚氨酯表面和无机抹面材料均具有良好的黏结效果，从而可以将聚氨酯保温与胶粉聚苯颗粒防火透气过渡层牢固地复合在一起，防止硬泡聚氨酯喷涂后表面因暴露在阳光照射下发生黄变、粉化等不良现象。

2.2.6 胶粉聚苯颗粒防火透气过度层的优良保护性能

胶粉聚苯颗粒浆料含有大量无机材料，复合在聚氨酯硬泡保温层表面后，不仅可以起到很好的找平作用，还可对硬泡聚氨酯保温层起到保护作用:①有效防止紫外线对聚氨酯层的老化作用;②弥补现场喷涂聚氨酯保温材料在局部部位的不足，避免热桥产生，增强了系统保温效果;③符合柔性渐变逐层释放应力的抗裂技术路线，可有效地防止防护面层裂缝的发生，能提高系统的稳定性和耐久性;④有效阻断火源，避免对硬泡聚氨酯保温层的影响。

2.2.7 具有良好的施工性能

硬泡聚氨酯喷涂采用机械化作业，施工速度快、效率高。

3 聚氨酯外墙保温系统施工工艺

3.1 施工条件

1)基层墙体符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2002)和《砌体工程施工质量验收规范》(GB50203—2002)的要求。

2)墙面清理干净无油渍、无浮灰，施工孔洞、墙板残缺处用水泥砂浆修补整齐。

3)穿过屋面的管道、设备基础和预埋件等应在硬质聚氨酯层施工前安装就位。基层与突出屋面结构的连接处及基层转角处，均应做成半径为100～150 mm的圆弧或钝角，排水落口周围应做成略低的凹坑。

4)喷涂硬质聚氨酯的施工环境温度≥10℃，风力≤4级，风速≤4 m/s;胶粉聚苯颗粒保温浆料找平层施工环境≥5℃。严禁雨天施工。

5)聚氨酯白料、黑料在干燥、通风、阴凉的场所密封贮存，白料、黑料贮存温度分别以15℃ ～20℃，15℃ ～35℃为宜，最低贮存温度不得低于5℃，其贮存期均为6个月;夏季运输过程中，要有防晒措施。

3.2 施工机具

1)高压无气聚氨酯双组份现场发泡喷涂机、专用喷枪、浇筑枪、料管等;

2)强制式砂浆搅拌机、手推车、手提式搅拌器、电锤等;

3)常用抹灰工具及抹灰专用检测工具、经纬仪及放线工具、水桶、剪子、滚刷、铁锨、手锤、壁纸刀、托线板、手锯等;

4)高压吹风机和防护面具、防护工作服、鞋、手套等。

3.3 施工工艺流程(见图3)

4 聚氨酯外墙保温系统施工技术要点

4.1 基层处理

墙面清理干净后，清洗油渍、清扫浮灰。墙面松动、风化部分剔除干净，平整度控制在±3 mm以下。

4.2 吊垂直、弹控制线

吊垂直、弹厚度控制线。在建筑外墙大角及其他必要处挂垂直基准农学对象尼龙渔线。

4.3 粘贴、锚固聚氨酯预制件

边角、门窗口等不易喷涂部位粘贴聚氨酯预制件，解决了保温层平整度和厚度难控制的问题，有利于后续工序施工，可提高整体施工质量及效率。

4.4 门窗口等部位的遮挡

图3 聚氨酯外墙保温系统施工工艺流程

喷涂硬泡聚氨酯之前，充分做好遮挡工作。门窗口等用塑料布裁成与门窗口面积相当的布块进行遮挡。

4.5 刷聚氨酯防潮底漆

用滚刷将聚氨酯防潮底漆均匀涂刷，无漏刷、透底现象。

4.6 喷硬泡聚氨酯保温层

开启聚氨酯喷涂机，将硬泡聚氨酯均匀地喷涂于墙面之上，当厚度达到约10 mm时，按300 mm间距、9～10支/m2梅花状分布安插厚度标杆，然后继续喷涂至与标杆齐平。施工喷涂需多遍完成，每次厚度控制在10 mm以内。

4.7 修整硬泡聚氨酯保温层

喷涂20 min后用裁纸刀、手锯等工具清理和修整遮挡部位以及超过保温层总厚度突出的部分。

4.8 喷刷聚氨酯界面砂浆

喷涂硬泡聚氨酯保温层表面会形成一薄层致密坚硬的结皮，不利于与找平层的黏结。聚氨酯界面砂浆可以使保温层与找平层牢固地结合在一起，还可以对保温层起到一定的保护作用，防止其表面在阳光照射下发生黄变、粉化等现象。

硬泡聚氨酯保温层修整完毕且在喷涂4 h之后，用滚刷均匀地将聚氨酯界面砂浆涂刷于聚氨酯保温层表面。

4.9 吊垂直线，做标准厚度冲筋

吊胶粉聚苯颗粒找平垂直厚度控制线时，在顶部墙面与底部墙面下膨胀螺栓，作为大墙面挂线铁丝的垂挂点，用经纬仪打点，用紧线器安装钢垂线。同时用胶粉聚苯颗粒找平浆料做标准厚度冲筋。

4.10 抹胶粉聚苯颗粒找平浆料

采用胶粉聚苯颗粒找平浆料进行找平，可起到过渡聚氨酯保温层与抗裂砂浆层之间导热系数过大的作用，提高系统稳定性。

抹胶粉聚苯颗粒找平浆料进行找平，分两遍施工，每遍间隔在24 h以上，抹头遍浆料要压实，厚度不超过10 mm。第二遍浆料达到目标平整度要求，并用托线尺进行检验。

4.11 面砖饰面

粘贴面砖时，抗裂砂浆层用塑料锚栓将面层面砖荷载的作用力传递到稳定的基层墙体上，对保温层进行了隔离保护。同时由于热镀锌电焊网与抗裂砂浆有良好的握裹力，增强了水平方向与垂直方向的抗拉强度，极大地改善了面砖粘贴基层的强度。

5 质量检验

5.1 原材料及半成品

各种原材料、半成品、成品进场后，在检查验收其品种、规格、性能符合设计要求及有关标准要求的同时，以检查其出厂合格证、出厂检验报告、型式检验报告和材料复试报告为主。

5.2 聚氨酯保温层

1)聚氨酯厚度在符合设计要求的同时，平均厚度不得出现负偏差;

2)聚氨酯保温层喷涂后无流挂、塌泡、破泡、烧芯等不良现象，泡孔均匀、细腻，24 h后无明显收缩。

5.3 外保温面层允许偏差及检验方法(见表5)

表5为质量检验标准中外保温面层允许偏差，由于建筑工程位于奥运中心区，为国家体育场附属设施，在施工中，为保证工程质量及卫生间外观效果，将外保温的允许偏差控制在3 mm。经监理现场量测，外保温面层表面平整度、立面垂直、阴阳角方正、分隔缝直线度偏差均控制在2.8 mm内。

表5 外保温面层允许偏差和检验方法

5.4 面砖黏结强度检测

按照《建筑装饰装修工程质量验收规程》(GB50210—2001)规定，对外墙进行拉拔试验(见图4)，测试结果见表6。

图4 现场拉拔试验

表6 拉拔试验测试值 kN

6 结语

经过2008年奥运会赛时的运营及两年质保期内质量的回访，聚氨酯外墙保温系统防水保温效果均满足设计要求，外墙饰面砖无松动脱落现象，使喷涂硬泡聚氨酯外墙外保温系统的选材及施工技术在国内得以成功运用，为在建筑节能领域硬泡聚氨酯墙体保温系统的推广和应用提供技术支撑。

［1］ 北京市建设委员会．DBJ/T01-102—2005 外墙外保温施工技术规程［S］．北京:中国市场出版社，2005．

［2］ 中华人民共和国建设部．建筑施工手册［M］．北京:中国建筑工业出版社，2003．

［3］ 北京市建设委员会．DBJ/T01-26—2003 建筑安装分项工程施工工艺规程(第五分册)［S］．北京:中国市场出版社，2004．

［4］ 付高远．地铁车站防水工程的实施［J］．铁道建筑，2010(9):52-54．

［5］ 奚光宇．CCW-525单组份聚氨酯防水涂料在北京地铁车站的应用［J］．铁道建筑，2010(9):62-65．

［6］ 王永顺．风火山隧道复合式衬砌防水、隔热保温层的无钉铺设技术［J］．铁道建筑，2003(9):30-31．