硬质聚氨酯泡沫预制板的技术和应用

硬质聚氨酯泡沫预制板的技术和应用硬质聚氨酯泡沫预制板的技术和应用田军县周谢东浙江省嵊州市科达新型建材有限公司一概论硬质聚氨酯泡沫预制板（以下简称预制板）是指在工厂化状态下（标准配方、标准温度、标准压力）发泡成型的板状泡沫型材。

成型方式有两种：①大体积一次发泡成型，再经切割工艺制定薄板；②流水线层压成型，液料经流水线连续发泡，经层压机控制，制得一定厚度和宽度的板材，修边切割后制成标准板体。

板体厚度一般控制在15～50mm左右。

宽度一般设定在600～1200mm，长度一般设定在 1200～2400mm，也可根据用户要求进特制。

应用于建筑外墙保温工程中的预制板可分为三种形式产品。

①普通型预制板：板体表面未作任何处理，纯为聚氨酯泡沫切割面；②复合预制板：板体表面经过界面处理，表面性质已变为无机材料表面或纤维状表面或偶联剂表面等。

主要为了提高板体表面能，提高板体的粘结性或者说亲和力（与粘结砂浆或抹面砂浆）；③集成预制板：板体表面在界面处理的基础上，再增覆功能性材料，如覆加装饰面层、覆加防水面层等，使预制板成为多功能的新型材料，减少施工环节，提高质量保证系数，降低综合造价。

硬质聚氨酯泡沫预制板由于包含了聚氨酯泡沫所有的优点，因此是建筑围护节能材料中的顶尖制品之一，是未来建筑节能材料的主要发展方向。

硬质聚氨酯泡沫预制板及外保温系统的主要技术性能它与现场喷涂聚氨酯泡沫具有：1.导热系数值、系统质量更加稳定和保证。

由于它是工厂化预制，不受工程环境气候、基层湿度及工人技术素质等因素影响，发泡率、闭孔率、均匀性、平整度、厚度值等均达到标准化和一致性。

2.环境污染少，有利于清洁施工。

现场喷涂由于高压机械喷射和风力等因素影响，易产生大量的雾状飘粉物污染环境和影响人体，预制板为绿色建材，冷作业或干挂工艺可完全达到清洁生产目的。

它与其他有机泡沫保温板材具有：1.更佳的节能效果：聚氨酯泡沫预制板的导热系数为最低λ≤0.024w/k•m(JC/T998),约为EPS板的1\2,XPS板的2\3，在同等节能要求之下减少板体厚度，提高系统安全性。

2．更好的尺寸稳定性和耐热度。

聚氨酯泡沫在JC/T998标准中，规定尺寸变化率（70℃•48h）≤1.0%，是有机泡沫中较为稳定的一种，而且聚氨酯泡沫的耐高温性能，也是普通有机泡沫无法比拟的，理论值到120℃，可在-80℃～100℃范围由安全使用，适用于我国各个地区。

3.在外墙外保温系统中，具有更好的粘结性能。

聚氨酯泡沫预制板本身表面能比其他有机泡沫表面能要高，尤其是经过表面处理后的复合预制板和集成预制板粘结性能更佳，表面亲合性能十分优异，真正解决保温层粘结难题。

4.具有更好的消防安全性。

建筑消防是个重要的问题，保温系统的消防安全性主要取决于保温材料的消防性能，阻燃性在一定程度上代表着消防性能，但更关键的是保温板的燃烧机理。

因为在火灾状态下，所有材料均会发生质变，且阻燃剂瞬间就挥发，所以关键是可燃材料在火灾时是否会蔓延和轰燃，也就是说泡沫板本身在燃烧时，能否产生碳化隔离层，聚氨酯泡沫板就有这样的机理，燃烧碳化形成一定厚度后变成隔离阻燃层，阻止火势蔓延，而EPS和XPS等普通泡沫板材则是熔化滴落燃烧，不能形成碳化隔离层，易产生消防安全问题。

5.工厂化预制易达到保温装饰一体化,为建筑节能提供更便利、更科学的选用方案。

充分利用聚氨酯发泡时的粘结性能及成型生产工艺，直接将功能材料（装饰层或防水层）结合于预制板面上形成多功能板材，大大简化系统施工工艺和工序，节约劳力缩短工期。

同时，减少人为因素影响，提高质量保证系数和系统的安全性能。

二预制聚氨酯泡沫板的外墙外保温施工工艺预制板可适用于建筑屋面、地下室的保温防水工程，也可适用于建筑墙体外保温、内保温及楼层间保温和分户墙保温工程。

预制板可分为：普通型预制板、复合预制板和集成预制板三种。

㈠普通板和复合板的施工工艺与聚苯板（EPS、XPS）施工工艺基本相同，具体以复合板为例介绍。

复合预制板由于其两表面均有界面和增强处理。

如山东同化公司的TH聚氨酯硬泡保温板，采用玻纤网和聚合物水泥砂浆抹面处理，浙江嵊州科达公司的PUB·S聚氨酯硬泡保温集成板，采用聚酯纤维胎布表面覆合处理等。

板体表面具有较好亲和性（与水泥基胶接料）和抗裂增强性能，板体强度和整体性较普通板材优秀，粘贴施工也较便利。

系统结构如图所示：饰面层为涂料系统示意图饰面层为面砖系统示意图饰面层为干挂石材或铝塑板等示意图具体施工程序如下：①基面清理和处理→②吊线和划线分格→③粘贴预制集成板并调整平整度→④安装锚固件（高度≥30m时）→⑤批刮第一道抹面砂浆，压入网格布→⑥批刮第二道抹面砂浆→⑦饰面层施工说明：⑴基面清理和处理：对不同基面采取不同的处理方法，水泥砂浆表面可不采用界面处理，直接用粘结砂浆粘贴，现浇砼体表面和加气砌块表面须用界面剂（或界面砂浆）处理后再进行粘贴。

⑵分格：目的为保证板体铺设合理整齐，而设每块板体面积，宜定为600×1200以内；⑶粘贴：采用专用粘贴砂浆粘贴，粘接砂浆的布胶法可采用条贴法和框点法操作（如图），布胶接面积应达到40%以上，60m以上墙面应达到60%以上。

⑷安装锚固件：锚栓主要用于在不可预见的情况下，对确保系统的安全性起一定的辅助作用。

胶粘剂应承受系统的全部荷载，建筑物高度在30m 以上，在受负风压作用较大及应力集中的部位应采用锚栓固定。

⑸批刮抹面砂浆：由于复合预制板已工厂化进行界面处理，可直接用抹面砂浆批刮施工，在第一道抹面砂浆批刮同时压入玻纤网格布，表干后（一般12h）再抹第二道抹面砂浆，抹面砂浆的质量应符合标准要求。

抹面层过薄不能满足防水和抗冲击要求，过厚会因收缩应力超过玻纤网布抗拉强度而导致抹面层开裂。

一般厚度宜在3～5mm，如厚度要求较高，可采取薄抹多道施工方案，并保证间隔时间。

⑹网格布要求，同苯板薄抹灰系统。

⑺饰面层施工，饰面层可以是涂料施工，也可以是面砖施工。

如采用干挂石材和金属板材饰面，则龙骨基架应固定于墙身上（采用预埋件或金属膨胀安装法）与保温层结合处应采取防水密封处理。

㈡集成板的施工工艺集成板是指带装饰面层的多功能预制板材，根据饰面层的不同，可分为无机板材饰面集成板、金属合金板饰面集成板和仿石涂料饰面集成板等三大类，根据工程特性和材料（板体）结构形式，实际施工可分：湿贴法施工工艺、湿挂法施工工艺和干挂法施工工艺三种。

1、湿贴法施工工艺如图（系统结构）：施工程序：说明：⑴基面要求平整、密实、平整度误差≤5mm，如现浇砼体表面或加气砌块表面或旧墙表面应先做界面处理，再做抹灰层（这步工作应有土建完成）；⑵粘贴集成板时，宜采用条贴法或框点法施工，粘接面积应大于40%，60m以上墙面施工时应大于60%；⑶板体拼缝先用泡沫料，如单组份聚氨酯泡沫或PVC泡沫条或两者复合填缝，再用耐候硅酮密封胶勾缝。

施工方法类似幕墙节点处理方法，密封胶的耐候性指标要求较高，应附合标准要求。

2.湿挂法施工如图（系统结构）无机树脂板饰面集成板示意图石质板饰面集成板示意图金属合金板饰面集成板示意图施工程序：说明： a.湿挂法与湿贴比较多了一道锚固工艺；b.跟板体结构不同，锚固方案有所不同；c.膨胀螺栓的型号为墙体材料特点而定，Φ值宜≥6mm。

单只抗拨强度≥600N，锚固个数，每㎡单数不少于3个；d.安装时的重点处理是平整度；e.板体拼缝处理，同湿贴法。

3.干挂法施工干挂法分为无龙骨干挂和有龙骨干挂两种。

无龙骨干挂指锚固钉直接钉在墙体之中。

有龙骨干挂指先将龙骨锚固于墙体承重部位，并调整好平整度，再将板体用自改螺丝锚固于龙骨之上。

无龙骨干挂优点是施工速度快，造价经济；缺点是对墙体强度有一定的要求，膨胀螺栓要求也较高，且平整度调整有一定的技术性。

有龙骨干挂的优点是整体强度好，平整度调整容易。

缺点是造价增加，工期延长。

用何种干挂法是根据工程特点和设计要求而定，一般多层采用无龙骨干挂法，高层建筑宜采用有龙骨或无龙骨干挂法。

无龙骨干挂法，结构如图：施工程序：说明：a.基面要求必须平整密实，无鼓角和空鼓现象；b.选用与墙体材料性质对应的膨胀螺栓锚固，并调节挤入深度控制平整度。

螺栓空隙和弹簧填片或其他块材填充，螺栓锚固深度≥25mm，单只拔拉强度≥600N,只数和分布视抗风压设计而定；c.扣件型号、强度及结合方法根据集成板型号选用。

有龙骨干挂施工法,结构如图施工程序:说明：a.角钢可以预埋也可以现场锚固，现象锚固应采用铁膨胀栓、锚固位置，宜选在梁柱等承重部位，龙骨长度不宜大于单根6 mm，龙骨端头间隙应≥5 mm；b.角钢与龙骨固定采用螺栓法，利用角钢长槽调节龙骨表面平整度≤2mm；c.板体锚固采用自改螺丝固定Φ≥5 mm；d.扣件型号、强度及结合方法根据集成板型号选用。

三常见质量问题及防治措施1.普通预制板由于是工厂化大方块发泡、切割而成，未经表面处理直接上墙，该板在使用时常见质量问题有以下几种：⑴空鼓和脱落由于普通预制板表面呈多孔有机结构，如表面未作界面处理，表面与水泥粘结浆料亲和力不足造成假粘，随时间推移易发生与EPS、XPS相同的空鼓和脱落事故。

防治措施：对表面进行化学界面处理，如在表面预涂丙稀酸酯乳液或在表面批刮JS类水泥基聚合物涂料等，增大其表面结合能。

⑵开裂开裂分板缝开裂和非板缝开裂两种。

板缝开裂一般由板体尺寸稳定性差引起，聚氨酯泡沫板材是由于工厂化预制，一般来说尺寸稳定性较好，但如果原料配比不当，也容易引起变形量大的问题。

防治办法，调整配比（黑白料），增加板材硬度，提高尺寸稳定性。

同时，提高抹面砂浆的抗裂性能。

非板缝开裂，一般是由抹面砂浆层自身收缩引起。

原因为①柔性不足；②一次性抹灰厚度过大，解决办法是提高抹面抗裂砂浆的胶粉含量，施工时控制好厚度，宜薄抹多遍。

2.复合预制板聚氨酯复合预制板较普通预制板产生质量问题明显减少，但生产和施工处理不当也会产生一定的质量问题。

⑴窗门洞口节点开裂这是由于贴板方式和粘结保满度不足引起，应严格参照执行《苯板薄抹灰外墙外保温系统技术规程》要求施工，粘结剂（或粘结砂浆）粘在窗门洞口满粘且边角到位。

⑵板缝开裂复合预制板板缝开裂除板体自身质量问题之外，主要是由抹面砂浆质量差或过薄引起的。

防治办法：①一定要选用优质量抗裂砂浆抹面；②厚度应保证在3mm以上。

3.集成预制板集成预制板外墙外保温装饰系统是由于带装饰面层和板块式施工，所以不存在普通预制板和复合预制板所存在的质量通病，其施工时存在的质量问题常常有：⑴湿贴法时牢固度差这个问题往往在旧墙面施工时产生，原因是原基面未经处理就直接粘贴。

防治办法应先对旧墙面进行清理修补，并进行相应的物理凿毛或化学涂胶处理。

⑵平整度差板贴式施工关键的质量控制点之一就是平整度，施工时必须进弹线分格和挂线作业，通过调节粘结浆料厚度和敲击工艺来调整平整度。