高施工效率的聚氨酯防水技术
来源：《中国建筑防水》杂志社
1 聚氨酯防水涂料
聚氨酯橡胶系涂膜防水材料（以下简称聚氨酯防水涂料）有各种各样的分类方法，但从施工角度考虑，更看重组分数量，一般分为单组分和双组分两种。
日本标准JIS A 6021《建筑用涂膜防水材料》200年版将聚氨酯防水涂料分为单组分和多组分，2011年修订为单组分和双组分两类，更加简明、实用。
1.1 单组分聚氨酯防水涂料
使用前不可先从容器中取出，特别是不透明的涂料（看不到容器底的涂料），有颜料和骨料沉降、液状成分浮在表面的可能性，使用前必须先很好地混合，再尽快施工。
1.2 双组分聚氨酯防水涂料
双组分聚氨酯防水涂料一般由透明主剂和着色不透明固化剂组合而成。固化剂与单组分型聚氨酯防水涂料相同，也需要预先充分混合。
主剂和固化剂的混合很重要，不用说两组分的配合比也很重要。
1.3 搅拌方法
施工时，使用电动搅拌机混合和搅拌聚氨酯防水涂料，转速在300~600 r/min之间，叶片形式推荐3叶片型的。搅拌时卷入空气是涂膜产生针孔的原因，因而要注意尽量少卷入空气。
1.4 有助于提高施工效率的防水技术
以下一些材料、设备，有助于提高聚氨酯防水材料的施工效率：1）单组分聚氨酯；2）压送系统； 3）快速固化喷涂型聚氨酯； 4）简易快速固化喷涂型聚氨酯； 5）手涂高强度型聚氨酯。
2 单组分聚氨酯
单组分聚氨酯是借助水分（湿气）的作用实现固化的，有代表性的单组分聚氨酯有三类，见表1。
单组分聚氨酯由主剂和固化剂相配合，不用混合和搅拌，因而易引起配合失误和固化不良。
利用空气中水分固化的单组分聚氨酯，在气温低和空气中水分少的状态下，固化迟缓。再者，此类聚氨酯有从涂膜表面固化、涂膜内部未固化的情况，必须注意克服。
单组分聚氨酯也有使用专用固化促进剂的情况，这时必须使用指定的产品，其他单组分聚氨酯和双组分聚氨酯使用的固化促进剂绝对不能套用。反过来，双组分聚氨酯也不能使用单组分聚氨酯用的固化促进剂。
3 聚氨酯防水涂料压送系统
手涂型聚氨酯防水涂料先用泵从地面压送到施工场所（屋顶），再用专用耙子等施工。这一般适用于双组分聚氨酯防水涂料。
3.1 双组分聚氨酯防水涂料压送系统
分别压送主剂和固化剂，在静态混合器中混合后喷出，用专用耙子等进行施工。
压送系统有以下特点：
1）压送量（喷出量）大，施工面积大，施工效率高。
2）利用静态混合器，在喷嘴前端混合和喷出主剂和固化剂，不需要材料配合和搅拌作业。
3）借助静态混合器混合，空气混入少，可提供高品质的防水涂膜。
4）通常使用10 m长软管，屋顶上不需要堆放材料。
5）可大幅度减少装料圆桶，从而减少包装废料。
应用双组分聚氨酯防水涂料压送系统，可发挥上述（1）、（4）、（5）三方面特长。
3.2 压送系统的制约
无论单组分还是双组分，由于材料的流动性和施工性，压送系统仅限于平面施工，立面施工只能用传统的手涂工法。
另外，增强布和通气缓冲片材的铺设等工序，也沿用传统的工法，而不采用压送系统。
4 快速固化喷涂型聚氨酯
快速固化喷涂型聚氨酯于1980年代上市，被证实具有快速固化和高物性等特点，不仅适用于一般防水，也可用于敞廊、楼梯间等地面防水、屋顶停车场防水、屋顶绿化防水等，用途广阔。
根据2011年对JIS A6021的修订，聚氨酯橡胶系防水材料，除高延伸型（原I类）外，增加了高强度型的新规格，快速固化喷涂型属于此类规格。
4.1 快速固化喷涂型聚氨酯的特点
快速固化喷涂型聚氨酯有以下特点：
1）固化快，涂膜强度上得快，喷涂10 s内即可指触（表干），10 min后可步行；不易流淌，平面和垂直、斜面、球面等，用同一材料均可施工。
2）手涂型达到规定厚度，至少要施工2遍（2天），但快速固化喷涂型1遍即可达到。
3）可使用90 m长的软管通到屋顶施工，屋顶无需堆放防水涂料。
4.2 快速固化喷涂聚氨酯施工注意事项
快速固化喷涂聚氨酯施工时，首先要注意的是喷涂混合料的飞散，其次要确保规定的膜厚。
快速固化喷涂型聚氨酯依靠材料自身发热进行快速反应（固化），在极短的时间内形成黏性，但由于混合料喷涂出来呈粒状、发热少，反应（固化）进展慢，剩余颗粒会发散。因此，为了不污染建筑物和车辆，要有防止混合料飞散的对策，必须设置充分的周边保护，同时应避免刮大风时施工。
快速固化喷涂型聚氨酯有符合JIS标准高延伸型（原Ⅰ类）和高强度规格的制品，后者居多。
5 简易型快速固化喷涂型聚氨酯
快速固化喷涂型聚氨酯最适用于大到中等规模的施工，但对小规模的工程和修补工程施工效率不佳。应对这一问题的挑战，开发了简易型快速固化喷涂型聚氨酯。
今后期待开发更多种类的聚氨酯防水产品，例如具有以下特点的产品：
1）在喷枪中装入枪筒式的材料，与空气压缩机连接，移动和施工均容易。
2）材料的一般物性可与JIS的高强度型比肩。
3）可使用通常快速固化喷涂型聚氨酯用的底涂料和保护饰面材料（覆面涂料）。
4）枪筒容量为几百毫升，枪筒更换也容易。
5）适用于以下用途的产品：防水层的部分修补；敞廊、边沟等小规模防水修缮；各种基础（太阳光板、设备、栏杆等）的防水处理；接缝（伸缩缝、施工缝）的填充处理。
6 手涂高强度型聚氨酯防水涂料
2011年JIS A6021修订版标准载入了“高强度型聚氨酯橡胶系防水材料”，没有列入上述的“快速固化喷涂型防水涂料”。而手涂高强度型聚氨酯已于1990年代上市。
手涂高强度型聚氨酯防水涂料，是没有喷涂机械的施工业者为屋顶停车场施工而开发的材料，已取得了一些应用业绩。
至今，手涂型聚氨酯的防水用途受到JIS使用品种的制约，多用手涂高延伸型（原I类）作下层，手涂高强度型作上层相组合。除停车场外，手涂型聚氨酯防水涂料还有以下一些用法：
1）在屋顶和敞廊上，在铺设屋面瓦的情况下，以高延伸型和高强度型组合施工。
2）在屋顶上，作为陶器花盆设置时的保护，以高延伸型加高强度型组合施工。
3）在屋顶上，在行走频率高的部位，以高延伸加高强度型组合施工。
4）在经常会遭到磨损的屋顶上（如消防暑的屋顶上要经常安排消防员训练），以高延伸型加高强度型组合施工。
5）在木结构住宅敞廊防水（FRP防水）等修缮时，用手涂高强度型聚氨酯防水涂料施工。
近年来，由于对周边环境的担心（喷涂混合料飞散问题），不能使用喷涂法的场合和施工部位增多。
综上所述，手涂型难以同时满足JIS高延伸型和高强度型的要求，目前以高延伸型和高强型组合使用为主，但今后随着手涂高强度型聚氨酯防水涂料能够满足JIS标准，就可以单独用作防水材料，将会具有广阔的应用前景。
7 开发实例
为了提高施工效率，日本两家公司开发出了高效的单组分聚氨酯橡胶系防水涂料（以下简称制品A）和实现作业效率化的单组分聚氨酯橡胶系防水涂料（以下简称制品B），其性能指标见表2。
制品A主要具有提高施工效率和确保涂膜品质两大特点。
1）提高施工效率
单组分聚氨酯防水涂料，没有双组分的混合搅拌，省工省时。敞廊等小面积施工时，在开罐前预先合理地配制材料，不用频繁运送混合搅拌的材料。
材料罐数减少，与双组分相比，减少26%~50%。
单组分材料包装罐内残留的材料可全部使用。18 L罐为层合材料罐，可全部清除残留物料，减轻废罐的处理作业。
另外，添加固化促进剂，可快速固化和厚涂，冬季亦可翌日施工。
2）确保涂膜品质
无混合搅拌，没有因配合混合和搅拌不良引起的固化不良和物性下降，可以确保达到规定的涂膜品质。
8 结束语
聚氨酯防水涂料已有50余年的使用历史。初期使用双组分，由于初期销售和施工经验不足，屡出现计量和搅拌不良，固化差或基层处理和干燥不足引发气泡和针孔等问题，使人们对聚氨酯防水涂料产生不信任感和不安全感。据此，除改进双组分外，萌发了开发单组分的产品，至今已上市30年。
单组分上市后，曾发生制品稳定性差，产品增黏造成流平性差等问题。通过生产时进行脱水处理、调整设备，这些问题得到了解决，但生产和销售价格高于双组分。然而，单组分无搅拌作业、不需要专业作业员、可削减人工费、可使用时间长，施工前不再担心固化等优势，使其逐渐得到了市场认可。
本文介绍了有助于提高聚氨酯防水涂料施工效率的技术，此类材料和工法有的已上市30年，在现场已能实现材料配合正确、膜厚适当、很少偏差的防水层，提高了防水施工效率。
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