2018冷库中硬泡聚氨酯保温工程的施工技术研究
【摘要】本文从施工工艺和质量控制要点入手就多层土建冷库的保温、隔汽工程的施工技术做详细的阐述。http://
【关键词】冷库，聚氨酯发泡，隔汽，施工工艺，质量控制要点
前言：冷库是发展冷藏业的基础设施，也是在低温条件下储藏货物的建筑群。随着物流业的发展，冷库在物流链中的重要作用日益凸现，大容量的万吨级无梁板冷库成为冷库建筑的主要形式。工业冷库不同于一般建筑，库房气温低、湿度高，库内外温差常高达60℃，对建筑材料和施工质量均有特殊要求，且冷库一旦降温，各类材料在低温条件下不易修补，其中隔汽隔热工程更是直接影响冷库工程质量和使用寿命的重要环节。冷库是高耗能建筑，如果由于施工质量的缺陷造成漏气、结露、跑冷那么对冷库建筑可以说是致命的损害，必然造成能耗增大带来的使用成本大幅提高。本文通过对无锡天鹏食品城正在施工建设的大型冷库群的工程实体，具体就土建冷库中硬泡聚氨酯保温工程的施工工艺进行研究和总结。
一、工程案例背景：
1、工程名称：无锡天鹏食品城3万吨冷库聚氨酯保温隔汽工程
2、工程规模及概况：本冷库工程建筑面积38351.72平方米，长112.6米，宽69.30米，高39.9米，设计储存总量为3万吨。主库的建筑形式为哑铃型，中间是常温穿堂，冷藏间位于穿堂两侧。地上六层为―18摄氏度的低温库带阁楼层，其中一层高度5.1米、二层高度6.7米，三层到六层每层高度为6.1米。地下一层为0摄氏度―4摄氏度高温库，高度4.8米。高低温分界线在低温库一层楼板处，结构板与外围护墙体间留有保温缝。该冷库的主体结构形式为板柱抗震墙结构，外围护墙体为240厚蒸压灰砂砖框架填充墙。
3、保温工程范围及施工要求：
3.1氰凝隔气涂刷两道以上，结膜厚度不小于0.2mm，涂刷范围：1、地面：地下室和低温库一层2、墙面：地下室和低温库一层到六层3、柱、剪力墙截冷桥：地下室和低温库一层柱、剪力墙截冷桥下部。
3.2聚氨酯保温范围及厚度要求：
3.2.1土建部分现场喷涂聚氨酯保温范围及要求
（1）地面：地下室100厚，低温库一层200厚，阁楼层200厚
（2）墙面：地下室100厚，低温库一层到六层180厚
（3）柱、剪力墙截冷桥：地下室、低温库一层和阁楼层均为100厚，高度为地面建筑面层顶向上1.5米收0.1米45度坡。
3.2.2设备管道聚氨酯保温范围：机房及主库内需保温的设备管道，厚度根据现场要求确定。
二、保温与隔汽工程的施工工艺
硬泡聚氨酯保温体系采用现场喷涂，通过高压无气聚氨酯双组份现场发泡喷涂机和专用喷枪将异氰酸酯与多元醇混合料喷到基层上后瞬间均匀混合，反应制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的聚合物，聚合物生成过程中会释放大量的反应热，发泡剂受热汽化进入泡沫泡孔内，使泡孔内外产生压力差，从而完成发泡，在墙体基层上形成无接缝的聚氨酯硬泡体保温层。
1．地面硬质聚氨酯保温
基层处理 →清理干净后，分两～三道涂刷0.2厚氰凝隔气防水涂料→在地面上设置木垫块,规格为230*150*150,坚向放置,用TN-1聚氨酯粘接剂粘在防水层,以防喷涂聚氨酯时位移，双向间距为1500?L →分层喷涂聚氨酯，喷涂第1道聚氨酯打底约20?L左右厚度即可，以提高聚氨酯涂层与地面基层及木垫块的结合力 → 喷注聚氨酯,每道喷注约25?L左右，并使得喷注层聚氨酯保温厚度达到230?L，容重≥45?K/m3 →养护
2．冷库墙面保温
1）氰凝隔气防水涂料
原有建筑墙体去掉石灰面层至水泥砂浆找平层 → 清理干净后，分两道涂刷0.2厚氰凝隔气防水涂料，用量不少于1.8?K/?O → 做井字型木龙骨。
2）井字型木龙骨安装
首先，每隔1.5m用M10*110膨胀螺栓将竖向木方125×100固定于内墙上,纵间距为2m(其中聚氨酯保温层为250?L的内墙用木方175×100)。后用6×100钢钉横向固定木方75×75，每层楼用通长木方4行，行间距均分约为2m。其中顶部横向木方固定高度平于彩钢吊顶，底部横向木方固定高度平于地面踢脚。
井字型木龙骨安装完毕后,接下来是喷涂聚氨酯。
3）内墙体聚氨酯喷涂
在一整面墙体的井字型木龙骨安装完毕后,喷涂第1道聚氨酯打底约20?L左右厚度即可，以提高聚氨酯涂层与墙体基层及木龙骨的结合力 → 喷注聚氨酯,每道喷注约25?L左右，并使得喷注层聚氨酯保温厚度达到200?L,容重≥37?K/m3 → 墙体喷涂完毕后安装彩钢板
3．柱体保温节点说明
将钢筋混凝土柱子清理干净 → 涂刷环保型聚酯氰凝隔气层，涂刷面积为柱体离地面要求高度范围内 → 喷注自熄型硬质聚氨酯→封口养护。
（柱子施工后效果见下图）
4．氰凝隔气层施工工艺
1）氰凝涂料材料要求
氰凝用于冷库防水隔气是最佳选择。它是由多异氰酸酯化合物和端羟基化合物进行预聚反应而成的的高分子合成材料。单组分，湿固化型，粘稠状液体。其附着力、柔韧性、耐冲击强度、防水隔潮、水蒸汽透过量和水蒸气透过系数等各项指标性能非常优异。
氰凝性能指标如下：
2）氰凝涂装前混凝土基体表面处理
基层必须干燥，在基层深度20?L范围内，含水率不应大于6%。由于水泥砂浆和混凝土是多孔材料，而且有一定的厚度，因此材料中的施工用水需要一定的时间才能蒸发，使表面含水率达到要求。新浇筑的混凝土碱性大，不能直接涂装。因此，混凝土最好经过自然干燥和表面碳化后再进行涂装，在施工周期允许的条件下，最好能延长至1个月。基层表面应平整，其平整度应采用2m直尺检查，允许空隙不大于1?L。基层坡度必须进行检测并应符合设计要求，其允许偏差应为坡长的±0.2%，最大偏差值不得大于20?L。
中性化处理：如果要缩短施工周期，而水泥砂浆表面仍未碳化，则可采用下列方法适时选用： 15%～20%的硫酸锌涂刷基层2～3遍，浓度为0.3%的盐酸稀溶液涂刷，用碳酸水溶液中和，然后用水洗净并干燥。基层表面必须清净，涂装前，基层表面的油污、浮灰和疏松部位应全部清理完毕。用手工及动力工具打磨，包括钢丝刷磨光机、硬钢丝刷、电动铲刀、电锤等。经养护清洁的基层表面，不得有白色析出物，水泥砂浆表面应坚固、密实、平整，不应有起砂、起壳、裂缝和蜂窝麻面等现象。
当正式施工时，必须用干净的软毛刷、压缩空气、工业吸尘器，将基层表面清理干净。最终确保基体混凝土表面洁净、无粉尘污垢、无松动砂粒、无有机物附着、并且干燥。待工程现场监理检验确认后方能进入下一道工序的施工。
3）氰凝涂装
氰凝配制：氰凝在施工时需加入专用的稀释剂，配制到必要的粘度时才可以施工；配制浆液时使用干燥的容器，配好的浆料应一次用完，现配现用。
施工工具：以油漆滚筒为主，配以漆刷等。
施工工序：当混凝土表面处理好后，进行第一道氰凝涂刷。用洁净滚筒或漆刷将氰凝涂装在混凝土表面,第一道涂料要配制的稀一点，以提高涂层对底层的浸透性。涂刷第一道底漆后,自然干燥。做第二道涂料时，要等第一道表干后方可进行施工，施工办法一样。整体氰凝涂料表干时间为3-8小时，实干为24小时。氰凝施工完成后，要反整一次，涂层应平整、服贴、无露白、无起鼓。有起皱、桔皮、麻点部位应根除，从新修补，施工完成后，涂膜应养护2天才能进行聚氨酯喷涂作业。
三、质量控制要点
1、选择先进的喷涂设备。喷涂设备是保证泡沫质量的重要条件，尽可能的选择自动化程度高，自动配比、自动升温，这样生成的泡沫均匀细腻、闭孔率高。
2、分层喷涂。科学实验证明泡沫各种参数要达到最佳水平，每层喷涂最适宜的厚度为25mm-38mm。
3、细部重要节点要重点处理。如库门口的位置是穿堂与冷库的衔接处，冷库投产后，是货物进出的必经之路，因此在穿堂与维护体之间的缝隙，在门口下部结构梁下反处做出牛腿平台，在牛腿边缘三面做出60厚上返梁，高度同保温层厚度，并做好隔汽处理，这样才能形成完整的封闭状态。还有所有的转角处是应力较集中的地方，容易出现空鼓、脱壳、裂缝，施工时应采取切断收缩应力的技术措施。
4、施工缝的处理。在聚氨酯喷涂过程中，肯定不可避免的会留有施工槎，如处理不妥，将产生较大的边缘剪切力，造成泡沫空鼓、脱壳，所以在施工过程中对施工槎应采取分散应力的技术措施。
5、做好防止多层冷库降温后，泡沫体和主体应力集中处的防撕裂措施。多层冷库降温后，主体结构柱遇冷收缩，结构板遇冷四周向中央收缩，在此过程中由于四角的外围护体于结构体中央收缩不同步，这些部位的泡沫体于外围护体必须粘结牢固，否则泡沫体很容易被撕裂，使冷库透气、跑冷，库内结冰，严重时造成结构体产生冻融循环，破坏结构强度。所以在这些部位可以采取用挤塑保温板隔断的措施，使隔汽层与结构体密封而不粘结，保证在降温过程中，虽然结构体收缩，但聚氨酯泡沫保温体完整。
由此可见，土建冷库中的硬泡聚氨酯保温工程看似简单，实际是一项很重要的专业施工分项工程，决定着冷库建成后能否正常的运行和使用，关系着库体的使用寿命和成本，因此在施工中需要广大施工技术管理人员格外重视。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
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