山东天元装饰工程有限公司
摘要:本文首先介绍了防水保温一体化，指出这是解决防水、保温普遍存在缺陷的有效手段。聚氨酯硬泡是一种新型的高分子合成材料、结构细密的微孔泡沫体，集防水保温隔热功能为一体，在防水保温一体化中有重要的地位，出示了其防水保温的机理，在理论上肯定了其应用的可能性。通过以上的分析，最后我们得出：聚氨酯材料在建筑防水保温中的应用是低价高效的，值得广泛使用。
关键词：建筑能源；聚氨酯硬泡体；保温防水；
目前我国建筑物所使用的保温材料主要是聚苯板和挤塑板，现用的以贴挂聚苯板/ 挤塑板为代表的建筑保温系统对建筑节能发挥了作用，但它又存在一定的缺点：例如导热系数较高，较难满足新的建筑节能标准65% 的要求；保温体系的整体性、防潮和防水性能不好，水汽易进入保温层，降低保温效果，导致整个体系的耐久性变差等。防水层从形态上主要有涂膜防水和卷材防水。涂膜防水的抗裂性差和卷材防水的抗穿刺性差是造成防水工程失败的根本原因。
因此，要彻底根除渗漏必须从抗裂性能和提高抗穿刺性能力两方面同时下功夫。从理论上而言，提高抗裂性能，要求防水层脱离于基面一定距离且中间应设置应力分散缓冲层。而提高抗穿刺能力，则要求防水层增加强度和厚度。若防水层和保温层有机结合融为一体（防水保温一体化），就能够从结构上解决防水难题。防水保温一体化的优势也在于此。
1.1 防水保温一体化
防水保温一体化屋面系统的特点有：
1)防水保温一体化屋面系统集防水、保温隔热多功能为一体的现场喷涂硬泡体材料，而不是几种功能性材料的复合，其密不可分性充分发挥出整体的优势。
2)具有可靠的防水功能。独特的配制和高品质的原材料，保证了成品闭孔率可达到95%以上，施工后形成连续的无接缝整体，有效地保证了防水质量。
3)保温节能效率高。由于在高密度下仍具备极低的导热系数，保温隔热性能甚佳，节能效果明显。当施工厚度达40mm时，可达到国家规定的节能65%的要求。
4)可靠性高。在传统防水、保温作法中，防水失败了保温就会失效；保温含水使防水层损坏，从而防水保温系统功能失效。一体化材料由于功能可以兼顾互补，防水和保温性能同时得到保证，大大增强了系统的可靠性。
5)粘结强度高。材料与混凝土、金属、木质等基面均能良好地粘结，适用范围广。
6)荷重轻。施工厚度30-40mm时，每m2重量约2kg，大大降低了建筑荷载，特别适用于高层建筑、轻型框架建筑和大跨度结构建筑。
7)施工快捷简便。材料固化速度很快，喷涂后20min后可上人，简化了整体的施工工序，加快了施工周期。特别在异型部位和细部构造，施工作法简易，有效保证工程质量。
8)无氟发泡，符合环保。适应环境温度为-50-150℃，阻燃，耐弱酸、弱碱、植物油及工业废气等化学物质的侵蚀。
9)使用寿命长。当具有防护材料保护不直接受紫外线照射时，工程耐用年限30年以上。
10)可持续性好。据有关资料定义：它是一种节能的，采用对环境影响和包含能小的材料，使用寿命长，维护少，并且从设计、施工、翻修到再利用和最终废弃的整个期间产生废料少的一种屋面系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.1 国内聚氨酯硬泡保温系统应用现状
应用聚氨酯硬泡体防水保温一体化屋面系统，提高了建筑可靠性，避免了传统屋面施工工艺中可能产生的弊病，在我国建设工程中，聚氨酯硬泡在屋面保温隔热防水，以及冷库、大中型化工设施、大棚、粮库等保温隔热方面都有应用，并且大多都有10 多年的历史。其中屋面、冷库等均制订了相应的施工应用技术规范。
2.2.1 聚氨酯保温材料的防水机理聚氨酯硬泡体是由异氰酸酯和多元醇为基本原料聚合而成的结构细密的微孔泡沫体。其闭孔率高达95%以上，延伸率一般可达5%以上；具有一定的弹性；采用现场喷涂成型技术，聚氨酯硬泡体没有拼缝，使雨水无缝可侵入。聚氨酯硬泡层底面，能与基层牢固粘结，顶面能与材料性质相匹配的涂料保护层紧密结合，屋面整体性好，杜绝了雨水沿构造间渗透的可能性。聚氨酯硬泡体具有较低的水蒸汽渗透性和优良的不透水性，一定厚度的泡沫体，沿厚度方向的众多泡孔，相当于多层膜状材料叠合一起从而具有较高的介质渗透阻力，孔壁膜的厚度确定了渗透阻力和机械强度。
2.2.2 聚氨酯硬泡体的保温隔热机理
聚氨酯硬泡是一种新型的高分子合成材料，是由聚氨酯形成封闭性微孔骨架，气孔内填充着导热系数很低的发泡剂蒸汽的泡沫体；具有容重小、导热系数低，不透水和耐腐蚀的优良性能，泡体在制造过程中，采用无氟产品为发泡剂，发泡时形成均匀致密的封闭泡孔中充满了发泡剂的蒸汽，聚氨酯硬泡的导热系数取值50-70%由填充气体的导热系数来决定。
聚氨酯硬泡板密度为33Kg/m3左右时，在室温下的导热系数为0.0174W/(m.k),即使切去表层表皮，长期暴露于空气中，导热系数稳定在0.024 W/(m.k)左右，按《民用建筑热工设计规范》GB50176-93中附录四,《建筑材料热物理性能计算参数》选取密度为30-40 Kg/m3的硬泡导热系数远远小于0.033W/(m.k)的规定值。
聚氨酯硬泡体防水保温一体化屋面系统，采用聚氨酯硬泡体材料，并同时满足防水和保温功能，在国内已推广应用了十几年，得到了市场的认可，其主要特点如下：
1）多功能一体化：集防水保温隔热功能于一体，各功能密不可分。
2）防水性能可靠：闭孔率达95%以上，无接缝，密封性强。
3）保温节能：导热系数很低，减缓热胀冷缩引起的变形，具有长期的节能效益。
4）粘结性能好：与混凝土金属木材等多种基面均有良好的粘结力。
5）材料荷载轻：每m2重量仅约3Kg，能降低建筑屋面荷载。
6）施工快捷简便：工序少，可以简化屋面整体施工工艺。
7）抗压强度高：完全适应上人屋面和一般设备要求。
3.1 聚氨酯硬泡系统在国外的发展
目前，在国外聚氨酯硬泡的应用主要为板材和喷涂施工，现场喷涂聚氨酯硬泡适用于混凝土、金属、塑料、沥青等多种基层，国外应用已很普遍，其中用于屋面保温的历史也已达30年以上；聚氨酯硬泡夹心板材已有30年的应用历史，其表层一般为镀锌彩色压型钢板，质轻、强度高，保温隔声性能和耐候性好，集保温、防水、装饰于一体。
英国上个世纪60年代已将聚氨酯硬泡应用于墙体和屋面。美国1996年建筑用硬泡占硬泡总耗用量的49%，家用、商用冰箱等设备仅占23.5%。又如美国莫贝公司的建筑用硬泡中，有50%用于维修旧屋面、17%用于新屋面、15%用于墙体。在伊比利亚半岛（包括西班牙的全部，葡萄牙和法国的一部分），聚氨酯硬泡保温体系是应用最广泛的保温形式，它能使建筑物达到节能并且能带来舒适感。在西班牙每年有超过3500万平方米的建筑采用聚氨酯硬泡保温。国外聚氨酯硬泡保温体系主要有聚氨酯硬泡外墙外保温系统、外墙内保温系统和夹心保温系统。
3.2 聚氨酯材料的发展前景
聚氨酯工业与大多数化工产业一样,集约化和规模化生产的趋势日益明显,新企业规模越来越大,产能也迅速提高。值得一提的是,聚氨酯工业的基本原异氰酸酯和多元醇与大多数其他化工产品的生产有较大的区别,那就是存在着技术壁垒。在这种情况下,生产商为了占领市场不得不降低价格,较大的企业则通过扩大产能、实现规模效益来降低成本,中小型企业则不得不通过整合提高其市场竞争力。经过近几年的重组改造,世界聚氨酯生产的集中度已越来越高。
参考文献:
[1]JCJ14-1999聚氨酯硬泡体防水保温工程技术规程
[2] 李汉堂..《现代橡胶技术》2006年第32卷
[3] 杨铜兴.《防水保温一体化技术》2008年
[4]《目前我国聚氨酯产业发展现状及未来发展趋势预测分析》 建设部
论文作者:徐立强
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/30
标签：聚氨酯论文; 屋面论文; 材料论文; 系数论文; 系统论文; 防水层论文; 建筑论文; 《防护工程》2019年8期论文;