屋面聚氨酯保溫層的應用優勢與質量措施研究★

龔 辰 方光秀

(延邊大學工學院，吉林 延吉 133002)

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屋面聚氨酯保溫層的應用優勢與質量措施研究★

龔 辰 方光秀*

(延邊大學工學院，吉林 延吉 133002)

通過試驗檢測，得出了聚氨酯硬泡的物理參數，分析了聚氨酯保溫層在實際應用中的優勢，并以延吉市某棚戶區改造項目為例，提出聚氨酯保溫層在施工中的質量控制技術，經分項工程驗收表明，聚氨酯保溫層取得了良好的施工效果。

聚氨酯，保溫層，物理性質，質量控制

0 引言

在我國北方地區，取暖方面的能耗比例約為我國總耗能的20%[1]，因為現有的技術因素，燃煤鍋爐是我國現行的主要取暖方式，但僅靠這種取暖方式會造成嚴重的環境污染，因此，在構造層面進行研究是一項重要課題。在屋面構造層中設置保溫層，既可有效發揮建筑節能作用，又能顯著改善環境污染。在傳統的屋面水泥珍珠巖保溫層的施工過程中，往往因為控制不嚴格而造成保溫層中含水率超標[2]。由于聚氨酯硬泡保溫材料具有保溫防水方面優勢，在建筑行業已開始得到廣泛使用，隨著聚氨酯產業的快速發展，我國聚氨酯行業存在著一個巨大的發展空間。

作者結合吉林省延吉市棚戶區(B22)項目，對屋面聚氨酯保溫層的物理參數進行檢測，研究內容是分別對比聚氨酯保溫層、珍珠巖保溫板和EPS保溫板三者的物理參數和施工方式，得出聚氨酯保溫層的應用優勢，并提出聚氨酯保溫層的施工質量控制關鍵點及加強質量措施，供類似工程借鑒。

1 工程概況

延吉市棚戶區(B22地塊)改造項目位于延吉市北大市場對面，新村路以南、局子街以東，建筑面積約為95 055 m2，結構類型為框架剪力墻結構。采用獨立基礎，本工程建筑規模為地下1層，地上最高為24層。屋面構造中，防水層使用SBS改性瀝青防水卷材，保溫層使用聚氨酯硬泡保溫層，結構中有丙綸隔氣層以及20厚水泥砂漿找平層，屋面防水結構如圖1所示。開工日期為2015年8月15日，計劃竣工日期為2017年12月31日。質量目標為延邊州“天池杯”及省“長白山杯”優質工程。

2 聚氨酯硬泡保溫層的應用優勢

2.1 聚氨酯發展情況

聚氨酯亞洲市場主要集中在日本、韓國和中國，占全球的45%

左右，其中中國占全球總消費的38%左右[3]。中國是世界第三大經濟體，也是聚氨酯第二大消費市場。

2.2 聚氨酯材料檢測

1)檢測材料。聚氨酯硬泡，主要成分為MDI和組合聚醚。MDI密度在50 ℃時為1.19，熔點為36 ℃～39 ℃，沸點能達到667 Pa，性狀為白色或黃色固體；組合聚醚由聚醚單體、勻泡劑、交聯劑、發泡劑等多種組分組合而成。

檢測材料是配合比為MDI∶組合聚醚=1∶1的聚氨酯泡沫，通過噴涂并切割成型，得到尺寸為300 mm×300 mm、厚度為70 mm的聚氨酯硬泡。

2)檢測內容。主要檢測設備為微機控制電子應力試驗機、壓力儀、電子天平、導熱系數儀和氧指數測定儀。檢測項目為聚氨酯泡沫的密度、導熱系數、壓縮性能、氧指數以及燃燒性能等。

3)檢測結果。通過實驗檢測，得知本次選取的聚氨酯硬泡試件符合規范標準，各項系數均在技術要求范圍內，檢測結果如表1所示。

2.3 聚氨酯物理性質的優勢

珍珠巖保溫板導熱系數一般小于0.078 W/(m·K)，其干密度為200 kg/m3～300 kg/m3，抗壓強度大于400 kPa，吸水率小于5%；EPS保溫板的導熱系數小于0.03 W/(m·K)，干密度為45 kg/m3，抗壓強度為150 kPa～500 kPa,吸水率小于1.5%；通過檢測可知，聚氨酯泡沫導熱系數小于0.027 W/(m·K)，密度大于35 kg/m3，壓縮性能大于150 kPa，其吸水率不超過3%。

表1 聚氨酯泡沫檢測結果

對比可知，聚氨酯保溫材料導熱系數明顯小于珍珠巖保溫板，而略小于EPS保溫板；其密度小于珍珠巖保溫板和EPS保溫板，且容重也明顯小于后兩者；聚氨酯保溫層抗壓強度低于珍珠巖保溫板；EPS保溫板的吸水率最低，聚氨酯保溫層吸水率略高于EPS保溫板，但明顯低于珍珠巖保溫板。

2.4 聚氨酯保溫層施工優勢

珍珠巖保溫板、EPS保溫板施工不能做到完全的無縫連接，保溫層存在縫隙，會導致滲水，影響屋面防水，聚氨酯泡沫施工是由噴槍噴射而出，泡沫硬化后形成緊密的聚氨酯硬性泡沫層，結構十分緊密，連接無縫隙；珍珠巖保溫板、EPS保溫板鋪設層對下面的找平層要求高，不平整的表面無法完好地鋪設保溫板；對于聚氨酯，不用嚴格要求其下部找平層完全平整，根據聚氨酯本身泡沫的性質，泡沫可以和凹凸面結合在一起，這是保溫板沒有的特性，板狀保溫材料保溫層厚度偏差允許范圍為±5%，且不大于4 mm，而聚氨酯泡沫厚度偏差允許范圍為+10%～-5%，其要求更容易達到，而板狀保溫層施工要求更嚴格。

3 聚氨酯保溫層施工質量控制關鍵點

3.1 質量控制關鍵因素分析

1)聚氨酯材料準備。MDI和組合聚醚為液體，采用密封桶裝運。在物料運輸過程中，要減少碰撞，添加劑選用無毒并不含氟的材料。在施工現場的屋頂存放物料時，采用黑色遮陽布遮蓋并下部墊兩層方木，避免日光暴曬和雨水的浸透。

2)環境條件。風力宜小于5 m/s,空氣相對濕度宜小于80%[4]。適宜的施工環境溫度為10 ℃～40 ℃，當環境溫度低于10 ℃時，不建議施工。

3)試噴。在正式的噴涂作業之前，首先要進行試噴，先打開空壓機，壓縮空氣，再啟動與發泡機連接的料泵，待壓力充足后，再使用噴槍，當噴出均勻的黃色料液時，正式開始大面積的噴涂作業。試噴現場如圖2，圖3所示。

4)清洗發泡機。噴涂作業后，先關閉物料泵，利用壓縮的空氣使物料管中的物料吹盡，接著拆卸噴槍試噴，并將零件浸泡在丙酮溶液中，清洗干凈。料桶和料泵應與空氣隔離，隔絕方法是將卸下的物料管插入料液的液面以下，并緊密蓋好料桶。使用正常情況下，應3 d～5 d徹底清洗一次物料泵。未及時清理的發泡機會影響下次使用的聚氨酯質量，從而降低施工質量。

3.2 聚氨酯硬泡保溫層施工流程與控制點

經施工單位和監理單位、建設單位共同研究決定，聚氨酯硬泡保溫層的施工流程與施工質量控制關鍵點如圖4所示。

圖4中質量控制關鍵點分別為：天氣及環境條件是否符合施工條件；試噴，直到噴出料液為黃色；厚度達到設計要求，無裂縫。

4 聚氨酯保溫層施工加強質量措施

4.1 嚴格控制施工環境

為確保屋面保溫層質量以及后期保溫效果，要減少現場濕作業。由于屋面保溫層是大面積施工，施工單位要及時關注天氣情況，不宜在潮濕的陰天或小雨天氣施工，并在強降雨時期不予安排施工；降雨期結束，也不宜馬上施工，待屋面干燥之后施工；應及時處理屋面上的雜物和垃圾，避免夾雜在聚氨酯泡沫中。要保持良好的環境，可提高聚氨酯泡沫的保溫性能，完工后的聚氨酯保溫層如圖3所示。

4.2 確保保溫層厚度和質量

設計院給出的適宜本地區、本工程的聚氨酯硬性泡沫保溫層厚度為7 cm。針對因現場噴制而薄厚不易做均勻的情況，隨時檢查噴射厚度。檢測保溫層厚度時，若用卷尺測量，則會在保溫層上留下較大洞口，這樣會影響保溫層的防水效果；為了保障聚氨酯保溫層的完整性，制作長約9 cm的鋼絲針，鋼絲針部分7 cm，針部上端拉環2 cm。測量時，將鋼絲針插入到聚氨酯保溫層中，若針部全部沒入保溫層內，則厚度合格，聚氨酯保溫層厚度檢測如圖5，圖6所示。

4.3 加強屋面工程的施工檢測

保溫層作為分項工程，其質量檢查一般不被重視，對其做法、厚度、密實度提出異議的人很少[5]，質量檢測力度降低，存在的問題就不能及時暴露，因此，加強對聚氨酯保溫層的質量檢查。施工單位應加強自檢，在施工過程中就按上述質量控制關鍵點進行檢查是否合格；監理應及時到施工現場檢查，必要時可安排旁站監理，監理檢查合格后可繼續施工。

5 施工驗證

通過嚴格遵守質量控制關鍵點及實行加強質量措施，保證了工程質量，降低了工程成本。經監理單位檢查，符合驗收規范與驗評標準[6]的要求。驗收表明，對于保溫層的鋪設，其壓實適當，表面平整，并且找坡正確，平整度在±5 mm范圍內；保溫層厚度偏差在+5%～-3%范圍內；檢查其裂縫情況，全部保溫層均無明顯裂縫。通過實施加強質量技術措施，保證了工程質量，無返工，加快了施工速度。

6 結語

1)通過分別對比分析屋面聚氨酯硬泡保溫層、珍珠巖保溫板及EPS保溫板的物理參數和施工方式，研究得出聚氨酯保溫層顯著的應用優勢；2)分析施工質量關鍵控制因素，導出質量控制關鍵點，完善了施工流程，提高了工程質量；3)提出保證質量的加強技術措施，經施工驗證，有效地治理質量通病，保溫層分項工程施工質量符合現行的建筑工程質量驗收標準與施工規范要求，可供類似工程借鑒。

[1] 王海平.對屋面保溫層施工技術的研究[J].中國城市經濟,2011(2):7-25.

[2] 史金興,張海燕.屋面施工中易出現的質量通病及控制措施[J].施工技術,2009(S2)：77-78.

[3] 朱長春,翁漢元,呂國會,等.國內外聚氨酯工業最新發展狀況[J].化學推進劑與高分子材料,2012,10(5)：18-20.

[4] 常 燕,羅賢標.屋面聚氨酯硬泡體防水保溫層的應用[J].施工技術,2007,36(5):87-89.

[5] 任振甲.提高屋面保溫層施工質量的措施[J].建筑工人,2010,31(7):10-11.

[6] GB 50207—2012，屋面工程質量驗收規范[S].

Construction research of application advantages and quality measures about the roof of polyurethane insulation layer★

Gong Chen Fang Guangxiu*

(CollegeofEngineering，YanbianUniversity,Yanji133002,China)

Through test and examination, the paper finds out physical parameters of foamed polyurethane, analyzes the actual application advantages of polyurethane thermal insulation layer, and puts forward construction quality control techniques of polyurethane thermal insulation layer by taking the shanty town project in Yanji city as an example. The sub-project acceptance examination shows that: the polyurethane thermal insulation layer has achieved great construction effect.

polyurethane, thermal insulation layer, physical property, quality control

1009-6825(2016)32-0106-03

2016-09-06★:延邊大學科技發展計劃校企合作項目(項目編號：602015001)

龔 辰(1995- )，男，在讀本科生

方光秀(1967- )，男，博士，教授

TU551.2

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