硬质聚氨酯喷涂泡沫

环球聚氨酯网34TechnicalExchange技术交流建筑专栏硬质聚氨酯喷涂泡沫彩钢压型板屋面体系应用特点[摘要]本文通过对彩色压型钢板的种类及应用中存在的问题的论述，指出了在彩钢压型板屋面体系中采用硬质聚氨酯喷涂泡沫，不仅可以降低建筑物能耗，消除冷桥，避免结露，而且其与外层彩钢压型板形成复合防水体系，保温隔热及防水性能优异，在钢结构外围护结构中得到了广泛的应用。[关键词]彩钢压型板硬质聚氨酯喷涂泡沫建筑节能1前言20世纪80年代，彩色压型金属复合板在火力发电厂的设计中开始采用，近几年，钢结构在发电厂的应用范围逐渐扩大，主厂房的锅炉房、汽机房、除氧煤仓间、输煤栈桥的围护结构等都采用了彩色压型金属板作为围护结构。目前已在工业厂房、体育场馆、大型仓库等建筑中获得了大量应用，由于其施工便捷、成本低廉等特点，被业内人士所广泛认可。然而，由于在设计施工中缺乏成熟经验，到目前为止，彩钢压型板屋面体系中普遍存在结露、渗漏现象，阻碍了彩钢压型板屋面体系的发展。2彩色压型金属钢板的种类及特点2.1彩色压型金属钢板大致可分为压型板和夹芯复合板两大类。压型板单板常用于不加保温的建筑物和现场复合的工程，以及作楼、屋面的底模等。夹芯复合板常用于对围护结构有保温要求的建筑墙体和屋面，其芯材常见的有聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯泡沫板、岩棉板、玻璃棉等四大类。2.2彩色压型金属钢板除具有美观、耐久、机械化连续加工、安装和维修方便、质量轻、保温性能好的特点外，作为围护结构及底模还兼有包皮受力作用。但其包皮作用在实际工程中基本没有得到很好的应用。2.3各类彩色压型金属复合板由于每种芯材的生产方式、材质本身的特点不同，而形成了性能特点的差异。不同芯材的性能对比见表1：表1不同芯材的性能对比芯材种类单位体积质量/（kg/m3）导热系数/[W/(m·K)]整体性防火聚苯乙烯16.0~20.50.036~0.038优差聚氨酯30.60.023~0.037优差岩棉板1100.046差优玻璃棉40~600.044差优2.4聚苯乙烯、聚氨酯类泡沫材料结构密实、质量轻、与压型板通过粘接和生产线发泡一次复合成型，因此这种板材整体性较好；岩棉板、玻璃棉类材料疏松，质量偏重，且此类材料的纤维方向性强，使用过程中突出的缺点是整体性较差。最近，一些制造厂做相文祥齐齐哈尔讷河市尼尔基水库管理中心161300门宇飞齐齐哈尔市华宇建筑工程有限公司161000版权属《聚氨酯》杂志所有2010年4月总第95期了些改进，将岩棉板的纵向纤维改为竖向使用，这样，就大大弥补了其缺点，使用效果比较显著。3应用中存在问题及产生原因3.1节点防水及构造节点构造处理不当是彩色压型金属墙板应用中存在的最大问题，造成的结果主要反映在屋面漏水。引起漏水的主要有以下原因。3.1.1疑难部位设计构造处理有待改进。3.1.2施工安装不够严格，不符合设计要求和《规程》的要求，偷工减料和粗制滥造的现象也时有发生。3.1.3屋面设计的坡度与压型板的搭接长度不合理。3.1.4施工时，节点构造处理基本未使用密封材料（密封膏、密封条及堵头板、发泡剂），也是造成漏水的重要原因。3.2彩色压型板的保温隔热3.2.1进入20世纪90年代后，建筑节能成为建筑业的一个极为重要的热点，是建筑技术进步的一个重要标志。随着建设部颁布的我国有关建筑节能设计标准的进一步实施，工业建筑节约能源也势在必行。3.2.2压型钢板的导热系数非常高，对节能、隔热非常不利，但从目前工程使用情况来看，严寒、寒冷地区工程的围护结构需经过严格的热工计算，综合考虑对于钢结构厂房的围护结构后首选金属复合板。夏热冬冷地区隔热应结合通风计算、厂房体积大小、气流等，合理地选择围护结构材料。3.3彩色压型金属板的防腐3.3.1彩色压型金属钢板的耐久性是使用单位普遍关心的问题。耐久性与彩色压型金属板的生产方式、表面涂层工艺、施工中对漆膜的维护程度以及建成后的保养水平有关，而与钢板的厚度关系不大。3.3.2彩色钢板选用的基板和涂料不同，性能也各异。建筑用彩板须采用热镀锌基板，经化学转化膜处理后，再涂以建筑用外墙保护涂层材料。3.3.3目前我国彩色钢板的生产工艺已基本成熟，可根据不同的用途和使用环境选择不同的品种。选用时，应注意不同的使用环境选用不同的漆种和不同的锌层厚度。3.4建筑防火3.4.1采用聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯泡沫板、岩棉板和玻璃棉夹芯的彩色压型金属复合夹芯板，从国同制造厂的产品检测报告来看，它们的耐火极限均能达到防火规范要求的0.5h以上，符合《建筑设计防火规范》规定。但实际应用过程中却仍然存在防火问题。其原因大多是复合板在安装过程中，由于其它工序的电焊作业，电火花溅到未安装完成的复合板上引起着火造成的。3.4.2从设计角度来看，尽量采用岩棉、玻璃棉做夹芯材料，可从根本上解决防火问题；另一种方法，在聚苯乙烯、聚氨酯内添加一定量的阻燃剂，使其形成自熄材料；或者在板材接口处用阻燃材料做堵头，以上措施基本上可解决彩色压型金属钢板着火的可能性。还须补充说明的是，现场施工中，施工单位应针对每种类型的板，制定不同的施工方案，确保施工防火安全。4硬质聚氨酯喷涂泡沫彩色的钢压型板体系4.1屋面体系的结构硬质聚氨酯喷涂泡沫彩钢压型板屋面体系，一般由内板、檩条(副檩)、泡沫层及外板组成，为保证建筑物的美观，通常是在檩条的下面吊挂内层彩钢压型板，内板及檩条的上面喷涂硬质聚氨酯防水保温层，最上层为外层彩钢压型板。据GB50207—2002《屋面工程技术规范》的规定，在我国室内湿度不大于75％的北纬40℃以北地区，以及室内湿度不大于80％的其它地区，可以不设隔汽层，聚氨酯硬泡具有较低的水蒸气渗透系数和良好的不透水性，因此可以不设置隔汽层。4.2硬质聚氨酯喷涂泡沫材料的性能聚氨酯硬泡是一种具有闭孔结构的低密度微孔高分子泡沫塑料，集保温和防水功能于一体，其导热系数小，具有良好的隔热耐腐蚀性能、较低的水蒸气渗透系数和良好的不透水性，与金属、木材、水泥、砖石、玻璃等都有很强的粘结性能。施工中采用直接喷涂工艺，具有施工周期短、使用寿命长、节能环保等优点，其性能指标见表1。表2聚氨酯泡沫材料的性能项目性能指标密度/（kg/m3）≥45抗压强度/Mpa≥0.2抗拉强度/Mpa≥0.3导热系数/[W/（m·K）]≤0.023闭孔率/%≥92吸水率/%≤1断裂伸长率%≥14不透水性（0.2Mpa，30min）不透水尺寸稳定性/%≤0.5粘结强度/Mpa≥0.15氧指数/%≥26水蒸气渗透系数/[g/Pa·m·s]≤4.5×10-9使用温度范围/℃-140~1204.3硬质聚氨酯喷涂泡沫的要求及施工注意事项版权属《聚氨酯》杂志所有环球聚氨酯网36TechnicalExchange技术交流建筑专栏硬质聚氨酯泡沫在屋面施工，采用现场喷涂发泡成型方法，工艺、设备简单、操作方便，能够在任何复杂的屋面上进行施工作业。其要求及施工注意事项详见表3。表3硬质聚氨酯喷涂泡沫的要求及施工注意事项应用范围及要求施工注意事项(1)硬质聚氨酯喷涂泡沫适用于防水等级为I～Ⅳ级的工业与民用建筑的平屋面、斜屋面、墙体及大跨度的金属网架结构屋面、异形屋面与需防渗漏的构筑物的防水保温，也适用于旧建筑的维修及改造。(2)平屋面的排水坡度不应小于2％。(3)屋面上的设备、管线等应在喷涂泡沫施工前安装到位。(4)硬质聚氨酯喷涂层施工完成后，为避免阳光直射及异物破坏，其表面应设防护层。(5)施工现场的环境温度不宜低于15℃，相对湿度不宜大于85％，风力宜小于3级。(1)选择的彩钢压型板内涂层材质应为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂等，因这3种涂层与聚氨酯泡沫粘结强度高，泡沫不易脱层起鼓。(2)屋面排水应优先采用外排水，多跨及集水面积较大的屋面才应采用内排水。(3)屋面设计施工时，应尽量使屋面内板简洁流畅，避免不必要的隅撑、斜拉等突出点。(4)屋脊、钢板纵向搭接部位等易受温度影响变形较大部位，应设置宽度不小于100mm的空铺层，避免泡沫开裂。(5)檩条、山墙、排气口、天沟、采光板等突出屋面结构部位，喷涂时应采用圆弧连接，其圆弧半径R=80~100mm。(6)聚氨酯硬泡在喷涂后30min内严禁上人行走，且所有施工人员必须穿软底鞋。(7)施工现场应严禁吸烟，且泡沫施工完毕后，不应再使用电焊、气割设备。4.4硬质聚氨酯泡沫屋面的施工工艺4.4.1基层处理施工前需对屋面进行处理，清除油污及杂物，堵塞缝隙，特殊节点处（易受温度影响变形较大部位）用塑料胶带设置好空铺层。4.4.2原料提取及混合喷涂（1）将A、B物料抽料泵分别放人相应的料桶内，接通电源，调节好加热器及管道温度，检查设备运行情况，连接好喷枪。（2）先启动空压机，打开压缩空气开关；再启动发泡机料泵。在正式喷涂作业前，应先进行试喷，混合均匀．喷出的料液为黄颜色时再开始正式喷涂施工。（3）施工时，喷枪与基层间的距离控制在600~1000mm(可根据环境温度、原料反应速度适当调整)，移动速度要均匀。喷涂顺序由下风口逐渐向上风口，施工人员面向下风口，倒退行进，喷涂范围为一个檩距(约1500mm)。（4）每次喷涂的厚度要适宜，一般20~30mm，太薄粘结不牢，不易保证施工质量；太厚热量散发不出去，易烧芯，且不易控制平整度。4.4.3固化检查（1）大面积喷涂时，可分段分片进行，接槎处必须结合良好，涂层均匀平整。（2）喷涂过程中压缩空气不能中断，施工间歇不超过1h，在不停压缩空气的前提下可以不必清枪。（3）喷涂作业完毕，应先关闭料泵，用压缩空气吹净枪内残留的料液，然后拆枪清洗。（4）检查聚氨酯硬泡层施工质量：聚氨酯硬泡层的泡孔应均匀致密，色泽均匀并呈淡黄色，无发脆发软现象，不得起鼓脱层，檩条及突出内板的转角处为弧形。（5）聚氨酯硬泡在喷涂30min后即可基本固化，可在其上面行走，2h后可进行下道工序的施工。5结论彩钢压型板屋面普遍存在渗漏、锈蚀、防火及保温隔热效果差等缺陷，而彩钢压型板屋面体系采用硬质聚氨酯喷涂泡沫作为防水保温层，不仅解决了矿、岩、玻璃棉等保温层吸潮后沉降并且保温性能严重下降问题，而且硬质聚氨酯喷涂泡沫与外层彩钢压型板共同形成复合防水体系，从根本上保证了彩钢压型板屋面体系的防水保温效果。伴随着建筑业中钢结构逐步取代混凝土结构，将为彩色压型金属墙板的应用带来美好的前景。欢迎投稿投稿热线：021-51863667-843投稿邮箱：[e-mail]版权属《聚氨酯》杂志所有