噴涂熱固性半硬泡聚氨酯施工技術(shù)及常見問題探究

趙 坤 王 崢 張 坤 王夏星 楊小龍

（中國建筑第五工程局有限公司，江蘇 南京 210000）

建筑行業(yè)發(fā)展中，保溫工程舉足輕重，其施工質(zhì)量對(duì)建筑物的居住質(zhì)量與功能影響很大。應(yīng)用熱固性半硬泡聚氨酯噴涂技術(shù)，能有效提升建筑物樓地面的保溫性能。同時(shí)，它導(dǎo)熱性相對(duì)較低，有極好的防水性能，在建筑應(yīng)用中效果極佳，是目前建筑領(lǐng)域樓地面保溫工程中常用的一項(xiàng)技術(shù)。

1 噴涂熱固性半硬泡聚氨酯的優(yōu)勢分析

1.1 優(yōu)異的保溫性能

半硬泡聚氨酯是一種熱固性聚合物，也是一種極好的保溫材料。噴涂聚氨酯工藝融合了墻體和半硬泡聚氨酯之間的高黏合性能，形成連續(xù)的保溫層，提高保溫效果。墻體和保溫層相互作用，有效阻止熱量散發(fā)。

1.2 較好的穩(wěn)定性和耐火性

保溫工程噴涂半硬泡聚氨酯之后，可在當(dāng)?shù)販囟取穸炔焕麠l件下承受風(fēng)力和碰撞的影響，確保墻體和熱固性半硬泡聚氨酯能穩(wěn)定結(jié)合。聚氨酯中加入阻燃劑可形成自熄、阻燃材料，在膠粉聚苯顆粒料漿作用下，可形成嚴(yán)密的防火體系，有效降低火災(zāi)的發(fā)生概率。

1.3 優(yōu)異的抗沖擊性與耐熱性

受當(dāng)?shù)氐匦巍夂虻葪l件的影響，不同地區(qū)具有不同的氣候環(huán)境，這對(duì)噴涂熱固性半硬泡聚氨酯的施工技術(shù)提出了適應(yīng)性挑戰(zhàn)。半硬泡聚氨酯材料具有優(yōu)良的水密性，可以適應(yīng)各種氣候。同時(shí)，其具有較高強(qiáng)度，能承受其他保溫產(chǎn)品不能承受的壓力與沖擊力。

1.4 維護(hù)簡單，環(huán)保性能較好

噴涂半硬泡聚氨酯是一種機(jī)械化施工技術(shù)，施工效率高、速度快，可以較好地適應(yīng)建筑物各種樓地面的施工需求，應(yīng)用范圍廣。噴涂熱固性半硬泡聚氨酯的保溫工程在后期維護(hù)上比較方便，可取得較好的修復(fù)效果，修復(fù)方法簡單易行。同時(shí)，聚氨酯具有優(yōu)良的耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐堿耐酸性，其組分不溶于水，不產(chǎn)生污染環(huán)境的固體與氣體，環(huán)保效果較好。

2 噴涂熱固性半硬泡聚氨酯施工前準(zhǔn)備工作

聚氨酯半硬泡是一種以多元醇和異氰酸酯為主要原料的高分子聚合物，采用現(xiàn)場高壓噴涂發(fā)泡而成，具有防水、保溫等功能，用途廣泛。噴涂工藝與熱固性聚氨酯半硬泡材料的完美結(jié)合，可以很大程度上發(fā)揮兩者的效果。實(shí)際施工中，噴涂硬泡聚氨酯的施工技術(shù)需要做好施工前的準(zhǔn)備工作。

2.1 施工機(jī)械設(shè)備

利用建筑混凝土鼓風(fēng)機(jī)與清理機(jī)來清潔樓地面。使用空氣壓縮機(jī)、電纜電盤進(jìn)行噴涂，自動(dòng)計(jì)量裝置必須能確保料液比的準(zhǔn)確，誤差應(yīng)不超過4%。細(xì)石混凝土樓地面應(yīng)使用電動(dòng)的手持式研磨機(jī)進(jìn)行處理。

2.2 施工材料

主要材料為熱固性半硬泡聚氨酯，可分為甲、乙兩種組分。前一種組分是多元醇，第二種成分是異氰酸酯。施工過程中，兩組分在噴涂機(jī)中進(jìn)行混合，以霧狀噴出，1分鐘內(nèi)起泡固化。甲組分材料是由多元醇和發(fā)泡劑混合組成的材料，也就是白料。乙組分材料為以異氰酸酯為主要成分的原料，一般稱為黑料。熱固性半硬泡聚氨酯材料應(yīng)具有產(chǎn)品性能檢測報(bào)告與認(rèn)證證書，材料種類、性能與規(guī)格等指標(biāo)必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求和設(shè)計(jì)規(guī)定。材料需進(jìn)行規(guī)范化的抽樣檢查，并出具檢測報(bào)告。

輔助材料為水、石子、水泥與阻燃劑。在半硬泡聚氨酯中加入阻燃劑后，成為阻燃自熄類材料，燃燒性能需在B1級(jí)以上；水泥應(yīng)為普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度為32.5以上，水泥強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求；砂應(yīng)為含泥量3%以下的中砂；礫石應(yīng)為6～13mm的干凈碎石。混凝土攪拌均勻，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求規(guī)定的強(qiáng)度水平。樓地面噴涂熱固性半硬泡聚氨酯時(shí)，支架在施工和運(yùn)輸環(huán)節(jié)中必須耐日曬和雨淋，并貯存在室內(nèi)，貯存區(qū)樓地面應(yīng)干燥且平整，盡量不要露天堆放。

3 噴涂熱固性半硬泡聚氨酯的主要施工工藝

3.1 基層清理

使用清理機(jī)將建筑物和樓地面上漂浮的泥漿與雜物清理干凈，然后清除灰塵，使用吹風(fēng)機(jī)清潔基層。

3.2 彈水平線

室內(nèi)的中間以及四周，基于彈出的地平線噴涂聚氨酯保溫層，是樓地面和樓細(xì)石混凝土的高度控制線。

3.3 半硬泡聚氨酯保溫層的噴涂工作

檢查基層合格后，用噴槍均勻噴涂聚氨酯材質(zhì)的防潮底漆，檢查有無滲透現(xiàn)象。周圍的墻壁用木板隔開，以防止半硬泡聚氨酯噴灑到墻壁上。施工時(shí)噴槍與基層的距離應(yīng)為0.6m，要均勻移動(dòng)，由內(nèi)向外依次進(jìn)行。噴涂時(shí)，控制噴槍角度，按照水平線控制噴涂半硬泡聚氨酯噴涂厚度。標(biāo)準(zhǔn)釘用于中間的檢查，以確保保溫層符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)設(shè)計(jì)厚度，應(yīng)分層噴涂工作面，每一層應(yīng)控制在10mm以上。

3.4 制作混凝土灰餅

制作一個(gè)長60mm、寬60mm的灰餅。高度沿標(biāo)高線，間距為長1.5m、寬1.5m左右。

3.5 澆筑細(xì)石混凝土

保持混凝土坍落度在3～5cm，先鋪設(shè)厚度為30mm左右的細(xì)石混凝土。放置單層、雙向焊接的鋼網(wǎng)，黏結(jié)牢固，在網(wǎng)片上鋪一層30mm×30mm網(wǎng)格的塑料土工格柵布，上層保護(hù)層鋼筋應(yīng)在15mm左右。鋪一層細(xì)石混凝土，用刮尺將細(xì)石混凝土刮平，敲出灰餅，用細(xì)石混凝土填充低地，并平板振動(dòng)器進(jìn)行搗實(shí)處理。在細(xì)石混凝土表面上撒入水泥、砂比例為1∶1的混合物，用機(jī)械磨平細(xì)石混凝土的表面，在混凝土最終固化之前用鐵抹子進(jìn)行第二次壓光。

3.6 養(yǎng)護(hù)處理

澆筑細(xì)石混凝土后的24h，噴水養(yǎng)護(hù)，以確保其足夠濕潤，注意不要濺到墻體附近的擠塑板上。

3.7 處理細(xì)節(jié)

澆筑細(xì)石混凝土的3d后，在陽角、軸線等對(duì)面層處切割伸縮縫，縫深厚度是剛性層的一半，斷開鋼筋網(wǎng)，順直伸縮縫，并確保寬度均勻，利用密封膏填實(shí)伸縮縫。切割與修理擠塑板高出樓地面的部分，頂部應(yīng)牢固粘貼塑料裝飾條。

3.8 保護(hù)成品

熱固性半硬泡聚氨酯保溫層噴涂完畢后，關(guān)閉通道，禁止人員進(jìn)入。木板應(yīng)放在噴涂半硬泡聚氨酯設(shè)備下方。澆筑混凝土?xí)r，不得將輸送細(xì)石混凝土的車輛直接運(yùn)送到噴涂半硬泡聚氨酯的鋼網(wǎng)與保溫層處。細(xì)石混凝土面層施工過后，需要澆水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)過程中，嚴(yán)禁將推車、重物放在上面，或踩踏樓地面，以提高成品質(zhì)量。

4 熱固性半硬泡聚氨酯噴涂施工的質(zhì)量保障措施

4.1 強(qiáng)化基層處理技術(shù)

（1）清除經(jīng)驗(yàn)收的基層墻面上的風(fēng)化物、空鼓、油污及浮塵。基層表面必須利用手動(dòng)、電動(dòng)噴砂工具處理，使基層表面與聚氨酯噴涂層緊密結(jié)合。處理后的基面應(yīng)保持無雜質(zhì)、干燥、清潔，空氣濕度維持在80%以內(nèi)。

（2）嚴(yán)格控制基層平整度。工程樓地面檢查使用2m的靠尺，保持最大偏差在4mm以內(nèi)，超差部分修補(bǔ)應(yīng)采用比例為1∶3的水泥砂漿。

（3）對(duì)聚合物使用特殊的界面劑。為了提高基層與絕緣層的結(jié)合力，在保溫系統(tǒng)進(jìn)行聚氨酯施工前，應(yīng)在基層表面噴涂特殊的聚氨酯界面劑。

4.2 控制施工的濕度與溫度

4.2.1 控制濕度

熱固性半硬泡聚氨酯是由聚醚和異氰酸酯相結(jié)合形成的高分子物質(zhì)。異氰酸酯易與水反應(yīng)生成脲。泡沫材料隨著聚氨酯脲鍵量的增多而變脆，與基材之間的附著力下降。所以，噴涂基材表面的相對(duì)濕度應(yīng)在80%以內(nèi)，無灰塵、清潔干燥、無銹、無潮氣且無污染。下雨天盡量不要施工，如果有露水或霜凍，應(yīng)及時(shí)清除，讓表面干燥。此外，如果基層過于潮濕且通風(fēng)不暢，聚氨酯涂層將容易起鼓。

JGJ 144-2009中指出，噴涂半硬泡聚氨酯時(shí)，環(huán)境溫度應(yīng)在10℃～40℃，風(fēng)速不應(yīng)超過5m/s，也就是在3級(jí)風(fēng)范圍內(nèi)，相對(duì)濕度必須在80%范圍內(nèi)，下雪天與下雨天不允許施工。

4.2.2 控制環(huán)境溫度

環(huán)境溫度會(huì)影響聚氨酯發(fā)泡。如果溫度較高，環(huán)境將為反應(yīng)體系提供熱量，加快反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)時(shí)間。如果溫度較低，一些反應(yīng)熱將向環(huán)境導(dǎo)熱，延長發(fā)泡的成熟時(shí)間，其成型收縮率增大（隨著溫度的降低，發(fā)泡成型的收縮率增大），發(fā)泡體容易膨脹、脫落，增加原料使用量。所以，必須嚴(yán)格控制施工環(huán)境中的溫度。

4.2.3 控制基層溫度

噴涂時(shí)建筑物基層墻體溫度較低，在首次噴涂硬泡聚氨酯后，反應(yīng)熱很快被基層吸收，材料發(fā)泡的數(shù)量大大降低。施工過程中需要采取適當(dāng)措施確保基體溫度適宜，盡可能減少休息時(shí)間，正確調(diào)整施工流程，以確保熱固性半硬泡聚氨酯的發(fā)泡率。

4.3 控制保溫層厚度

在施工技術(shù)中，半硬泡聚氨酯的應(yīng)用難點(diǎn)之一就是控制保溫層厚度。它受多種因素影響，包括熱固性半硬泡聚氨酯的發(fā)泡特性、基材平整度和施工技巧。單層噴涂厚度控制在15mm以內(nèi)為宜。噴涂過薄，泡沫密度會(huì)大大增加；噴涂過厚，反應(yīng)熱不易散失，易發(fā)生燒芯變形問題。施工時(shí)，為提升聚氨酯基層與保溫層的噴涂附著力，預(yù)防噴涂基層與聚氨酯之間發(fā)生空鼓，應(yīng)將基層清理干凈，并用聚氨酯材質(zhì)的防潮底漆處理基層。噴涂作業(yè)時(shí)環(huán)境溫度應(yīng)控制在10℃～35℃，風(fēng)速5m/s以下，相對(duì)濕度保持在80%以下。在噴涂的半硬泡聚氨酯保溫層中，每平方米插入9朵以上梅花形狀的控制標(biāo)志，并控制其厚度，平整厚度應(yīng)超過6mm。噴涂20min內(nèi)不得上人，不要長時(shí)間暴露半硬泡聚氨酯保溫層的表面。細(xì)石混凝土施工必須在7d內(nèi)完成半硬泡聚氨酯保溫層的噴涂。細(xì)石混凝土層的配合比、密實(shí)度、強(qiáng)度與材質(zhì)應(yīng)符合施工規(guī)范與設(shè)計(jì)要求。

4.4 確保施工安全的技術(shù)保障

（1）噴涂前必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)工作，防止噴涂時(shí)污染門窗框。門窗通常用一條塑料色布覆蓋，裁剪成與門窗面積對(duì)等或更大的布片進(jìn)行遮蓋。對(duì)于需要保護(hù)的不規(guī)則零件，如鐵藝、架子管等，防護(hù)應(yīng)使用聚乙烯保鮮膜來纏繞遮蓋，盡量做到全部遮蓋。

（2）聚氨酯噴涂時(shí)容易飛濺，施工人員需做好保護(hù)。施工時(shí)佩戴防護(hù)眼鏡，避免吸入有害化學(xué)物質(zhì)。在高空作業(yè)時(shí)，必須遵守安全規(guī)定，正確佩戴安全帶與安全帽。尤其是吊籃作業(yè)，應(yīng)采取強(qiáng)效的防護(hù)措施，避免吊籃發(fā)生墜落。新入職員工上崗前必須經(jīng)過嚴(yán)格的安全培訓(xùn)與技術(shù)培訓(xùn)。噴涂作業(yè)附近應(yīng)設(shè)置圍欄和遮蔽物，以免污染周邊的環(huán)境。如果施工中用到腳手架等設(shè)施，應(yīng)用小眼安全網(wǎng)將其全部蓋緊。使用吊籃時(shí)，其高度至少高于1.8m，寬度至少為噴涂范圍，防止風(fēng)帶走聚氨酯顆粒造成環(huán)境污染。

（3）噴涂作業(yè)中，禁止電焊等明火出現(xiàn)在作業(yè)現(xiàn)場。施工期間必須安裝滅火器，預(yù)防現(xiàn)場發(fā)生火災(zāi)。負(fù)責(zé)安裝和操作噴涂電氣設(shè)備的人員必須取得上崗證，用電應(yīng)嚴(yán)格遵守現(xiàn)場管理各項(xiàng)規(guī)定，噴涂完畢應(yīng)及時(shí)對(duì)聚氨酯界面進(jìn)行砂漿噴刷作業(yè)。

5 結(jié)語

熱固性半硬泡聚氨酯噴涂技術(shù)廣泛應(yīng)用于高層建筑，可以有效提升建筑物樓地面的保溫性能。聚氨酯硬泡防水與保溫性能良好，使用壽命較長，對(duì)周圍環(huán)境污染較小，能大大提高建設(shè)項(xiàng)目中的環(huán)境效益。聚氨酯硬泡作為新型保溫材料，性能優(yōu)于EPS等傳統(tǒng)保溫材料，造價(jià)相對(duì)較低，有利于建設(shè)項(xiàng)目降低建設(shè)成本，提升經(jīng)濟(jì)效益。