单组分聚氨酯防水涂料机械化喷涂施工技术

张高能

（西和县住房和城乡建设局，甘肃 陇南 742100）

0 引言

建筑物屋面、地下室等结构中出现渗漏是一种较为常见的房屋建造缺陷问题，传统建筑防水施工中，主要采用人工刮涂的方式进行防水层施工，工人的技术水平对防水层施工质量有非常大的影响，难以进行机械化生产，而机械化喷涂因具有多种施工优势，在一些发达国家中被广泛应用，对其展开深入研究，对促进我国建筑行业的发展具有重要意义。

1 聚氨酯防水涂料概述

聚氨酯防水涂料作为一种新型装饰装修材料，在性能上完全克服了传统理清防水涂料和卷材中存在的缺陷，具有良好的防水能力、耐化学品性、优越的物理性能，且施工简便，使用寿命长，能有效应对地下室、卫浴、屋面等潮湿位置中的建筑防水施工需求，在当前建筑装饰装修施工中的应用非常广泛。另外，聚氨酯防水涂料也因具有良好的耐磨、抗老化、柔韧度、可发泡、对环境适应能力强等众多优势，在灌浆材料、黏结剂、保温材料中也有广泛应用。

当前常见的聚氨酯防水涂料种类较多，可按以下几种方式进行区分：①固化方式的不同。可细分为单组分潮湿固化型聚氨酯防水涂料、单组分空气氧化固化型聚氨酯防水涂料、双组分化学反应固化型聚氨酯防水涂料。②多元醇品种的不同。可分为蓖麻油型聚氨酯防水涂料、聚醚型聚氨酯防水涂料和聚酯型聚氨酯防水涂料。③使用溶剂的不同。可分为无溶剂型聚氨酯防水涂料、水性聚氨酯防水涂料和溶剂型聚氨酯防水涂料。④包装形式的不同。可分为单组分聚氨酯防水涂料、双组分聚氨酯防水涂料、多组分聚氨酯防水涂料。其中单组分和双组分聚氨酯防水涂料可进一步划分为焦油型和非焦油型两种，但常见的双组分聚氨酯防水涂料多为非焦油型。

聚氨酯防水涂料在性能上的优缺点可通过表1 进行了解。

表1 聚氨酯防水涂料性能优缺点

2 单组分聚氨酯防水涂料概念及施工效果

2.1 单组分聚氨酯防水涂料的概念

单组分聚氨酯防水涂料是由异氰酸酯、聚醚等通过聚合反应生成的含有异氰酸酯基的预聚体，并以恰当比例混合催化剂、无水填充剂、无水助剂、溶剂等共同制成。该类涂料具有良好的延展性、强度、耐水能力等，能有效避免基层变形情况，完成刷涂后，在接触空气后会在基层表面形成一层坚固防护膜，对提高建筑工程防渗水能力具有重要作用[1]。单组分聚氨酯防水涂料是中高档防水材料的一种，可进一步划分成焦油型和非焦油型两种类型，但研究表明焦油型单组分聚氨酯防水涂料会影响空气质量，当前很多地区中已经明确禁止使用该种材料。而非焦油型单组分聚氨酯防水涂料则在当前国内建筑防水施工中被广泛应用。

2.2 单组分聚氨酯防水涂料机械化喷涂与传统防水施工效果对比

单组分聚氨酯防水涂料在实际施工中对施工环境的要求较低，通常施工环境温度在0℃以上、湿度在30%～98%皆可正常施工。同时，单组分聚氨酯防水涂料中只含有少量或不含游离TDI，施工及建筑使用过程中产生的刺激性气体较少，价格也更加亲民。实际使用过程中，单组分聚氨酯防水涂料黏度适中，不需要预先对其进行稀释或固化处理，减少施工工序，提高施工效率。为更好地了解单组分聚氨酯防水涂料机械化喷涂的优势，该文从施工基层条件、环境条件、施工效率和成品效果四个方面，对单组分聚氨酯防水涂料机械化防水喷涂和传统刮涂两种防水涂料施工进行对比，对比情况见表2。

表2 单组分聚氨酯防水涂料机械化喷涂与传统防水施工对比

2.3 单组分聚氨酯防水涂料的应用

单组分聚氨酯防水涂料自身具有良好的性能优势，能充分满足现代社会中人们不断提升的家装和建筑施工要求。除可用作建筑防水施工外，还可应用于大型钢结构的防腐施工中，钢筋混凝土中含有的水汽可和单组分聚氨酯防水涂料中的-NCO 产生交联反应，在钢筋混凝土表面形成固结体，有效抵抗水汽、酸性气体等气体的入侵，避免钢筋出现锈蚀，提高建筑工程结构的稳定性。下文通过工程施工案例对单组分聚氨酯防水涂料的具体应用进行探究。

3 工程概况

该文以实际工程为例，对单组分聚氨酯防水涂料机械化喷涂在房屋建筑工程中的应用方法和应用效果进行研究。该工程属于住宅开发项目，工程位于广东省珠海市，项目总建筑面积约为125000 m2，项目中住宅数量共8 个，地下车库1 个，项目地下室外墙、顶板、屋面、卫生间防水工程均采用水皮优（ SPU-B）超强弹性单组分聚氨酯防水涂料，配合Z451070 喷涂机进行防水涂料的机械化喷涂施工。

4 施工材料和施工设备研究

4.1 施工材料性能研究

该工程中应用的水皮优（SPU-B）超强弹性单组分聚氨酯防水涂料是一种高弹性防水材料，完成喷涂后，在与空气中水分接触后会逐渐固化并形成具有橡胶质地的防水膜。水皮优（SPU-B）超强弹性单组分聚氨酯防水涂料各项性能参数见表3。

表3 水皮优（SPU-B）超强弹性单组分聚氨酯防水涂料性能参数

单组分聚氨酯防水涂料的成膜机理主要为湿气固化，利用预聚体涂料中的活性-NCO，与空气中含有的湿气产生化学反应，最终形成具有良好弹性、延展性和连贯性地涂抹，涂抹结构可参考图1。其中图1（a）表示单组分聚氨酯防水涂料在固化前的结构，此时涂料为线形分子结构，与空气中水汽发生反应后形成的涂抹则进化成体型网状分子。

图1 单组分聚氨酯防水涂料成膜前后结构对比

4.2 Z45喷涂机技术参数

该工程中采用的Z45 喷涂机含有移动式车架，施工效率较高，施工过程中对施工人员操作技术水平要求较小，能有效保证防水工程施工工期，减少地下室防水施工中对施工人员的依赖性，降低人工成本。

5 施工技术应用

5.1 施工工艺原理和施工流程

单组分聚氨酯防水涂料需要在施工中配合大功率喷涂设备，将防水涂料直接喷涂到需要进行防水的基层表面，机械化喷涂的方式能有效规避传统防水涂料施工中存在的刷涂不均匀、气泡数量多、防水膜中存在的裂缝等问题，利用机械设备强大的喷射压力，增强防水涂料和作业面的黏合度，使防水涂料均匀附着在作业面表面。利用机械设备进行防水涂料的喷涂作业，不仅施工质量好，而且施工过程中只需要两名人员进行配合对设备进行操作即可，无须大量防水施工工人进行人工作业，施工效率较高[2]。

单组分聚氨酯防水涂料机械化喷涂施工流程如图2 所示。

图2 单组分聚氨酯防水涂料机械化喷涂施工流程

5.2 防水涂料机械化喷涂施工要点

5.2.1 基层清理

防水涂料喷涂作业面的清洁程度会直接影响涂料与作业面的黏结水平，因此，必须在喷涂施工前彻底清理作业面中残留的杂质、灰尘、积水等[3]。使用铲刀、扫帚等工具铲平作业面表面的杂物，完成扫水的作业面中含水量不能超过9%，并对基层中存在的孔洞、蜂窝、坑洼等进行平整处理，确保防水涂料喷涂作业面表面平整度达到相关施工标准。检查作业面中是否存在明显裂缝，如存在明显裂缝，需要进行附加防水，以保证防水涂料的施工质量。

5.2.2 强化防水涂料施工结点位置

转角、管根、墙根等位置属于防水涂料施工的重要节点，非常容易出现涂料喷涂不均的情况，影响防水工程的整体质量[4]。因此，需要在喷涂防水涂料的过程中，对该类结点位置进行重点强化，将地下室转角位置做成半径约为100mm的圆弧，利用胎体材料对阴阳角、地漏等结点进行增强，增加防水膜喷涂厚度。

5.2.3 防水涂料的分层喷涂

在平面位置进行大面积防水涂料喷涂时，需要重点关注以下3 项施工要点：①单组分聚氨酯防水涂料需要随用随拌，确保添加到喷涂机料斗中的防水涂料已经完全拌和均匀，然后应用Z45 喷涂机分3 次进行单片作业面的喷涂作业，单层喷涂厚度须在0.7mm 以内，总成膜厚度约为2mm。②每层防水涂料的喷涂目的各不相同，其中第一层喷涂主要是为将作业面中空隙、缝隙等进行密封，应采用薄喷作业方式，完成喷涂并达到表干标准后，才可进行第二层防水涂料喷涂作业。第二层和第三层防水涂料的喷涂方向需要和前次喷涂方向呈垂直方式，每道喷涂工序都需要在表面达到表干标准后才可进行下道喷涂作业，直到达到2mm 成膜标准。通过工程实践发现，每完成1mm 防水涂料喷涂，所用涂料量约为1.5kg/m2。③同层防水涂料在喷涂过程中若因填料等操作不得不暂停施工，则前后涂抹搭压宽度应控制在50mm 左右，防水层甩槎处接搓宽度应大于100mm，接涂前需要彻底清理甩槎表面，避免防水涂料、杂质等残留影响喷涂施工质量。防水层接头位置应增加喷涂次数，以保证接头位置的防水质量[5]。

5.2.4 防水层厚度检验

在完成防水涂料整体喷涂后，需要对防水层厚度进行检验，确保整个涂层各位置厚度均匀[6]。对完成防水涂料喷涂的作业面按面积进行分区，每块面积约为100 m2，在每个分区内任选3 处测量点进行切割，使用游标卡尺对测量点防水层厚度进行测量，确保各部分防水层厚度符合设计标准。每个测量点都需要使用醒目记号笔进行标记，方便后续对切割点进行修补。完成整体测量后，在修补切割点时，先使用喷涂机械将测量点中防水涂料喷涂到设计厚度（2mm），然后以切割位置为中线，在周围50mm 范围内使用聚酯无纺布进行补强，再喷涂一层防水涂料，直至完全覆盖胎体。

5.2.5 蓄水试验

在单组分聚氨酯防水涂料喷涂作业通过验收标准后，需要通过蓄水试验对防水涂层的防水能力进行检验，检查防水涂层在24h 内有无渗漏情况发生。若出现渗漏情况，应采取与上述方法一致的技术对渗漏部分进行修补，待到修补部分实干后，再次进行蓄水试验，直至无渗漏现象发生后，方可进行下一道工序施工。

6 施工注意事项

施工注意事项如下：①单组分聚氨酯防水涂料需要随用随配，单次备料质量不应过多，避免涂料在未喷涂前凝固[7]。②喷涂作业过程中应做好半成品和成品保护，避免人员或机械走动等，破坏涂层的完整性。③单组分聚氨酯防水涂料喷涂施工过程中，须保证施工环境通风良好[8]。④施工人员在进行单组分聚氨酯防水涂料的喷涂作业时，应穿戴防护服、护目镜、口罩和手套，避免直接吸入或接触单组分聚氨酯防水涂料，危害施工人员身体健康。⑤完成整体喷涂作业后，需要及时清理喷涂机料斗，避免废料造成料斗堵塞，影响下次喷涂作业质量和效率。

7 结语

综上所述，该文以实际工程施工经验为例，对单组分聚氨酯防水涂料机械化喷涂的实际应用进行研究，该种防水涂料采用机械化施工方式进行施工，防水层喷涂厚度均匀，施工效率高，施工速度快，对不同中作业面适应能力好，防水层与基层作业面的黏结效果好，还能有效降低防水施工中对人工的依赖性，具有良好的综合效益。