压型钢板隔热保温复合防水屋面的设计和施工

压型钢板隔热保温复合防水屋面的设计和施工摘要:本文通过新型复合屋面质量通病机理的详尽分析,找到了切实可行的预防措施,为同类型屋面的设计和施工提供了宝贵的经验。

关键词:压型钢板隔热保温复合防水屋面质量通病预防措施

压型钢板隔热保温复合防水屋面是具有防水隔热保温两种功能为一体的新型屋面,主要适用于大型(大跨度)工业厂房屋面。某热电厂汽机房屋面施工后曾出现找平层开裂拱起及卷材气泡现象。下面就这种新型屋面施工中存在的质量通病的机理及预防措施进行分析。

压型钢板隔热保温复合防水屋面作法从结构层(压型钢板)向上依次为乳化沥青珍珠岩,砂浆找平层,60厚JG保温板,25厚1∶2.5水泥砂浆找平层,3厚聚氨脂防水层,1∶2氯化聚乙烯卷材。

在施工屋面中,出现了以下问题。

(1)JG保温板上找平层开裂和拱起。(2)氯化聚乙烯卷材出现直径30mm～300mm和汽泡、数量较多,影响屋面的美观和防水卷材的使用寿命。为此,针对出现的质量问题,逐项进行分析。

1 隔热保温找平层开裂、拱起机理

1.1 气压性开裂

JG隔热保温板内有水分存在,其水分的存在是由于产品自身及下雨潮湿引起的。在炎热的天气下,这些水分汽化产生向上作用的气压。

设屋面幅面为6.0m,与从《屋面工程技术规范》(GB50207-94)设定的分块间隔相当;设 1.0m板宽为分析单元,设向上的水气压强为1mm水柱。

经换算q=10N/m,M=1/8ql2=10/8×62=45×103N·m。

25mm厚板的截面模量W=1/6bh2= 1000/6×252=104167mm3。这样在1mm水柱气压下面层板的应力σ=M/W=45×103N·m/104167mm3=0.432N/mm2。屋面面层板和JG保温板的自重以水柱计量时约为100mm水柱。保温层的封闭气压超过104mm水柱时,面层板的应力将超过fl=1.5N/mm2抗拉强度标准值。在炎热的天气下,此值很容易达到,造成面层开裂。

1.2 温差引起的开裂和拱起。

屋面的一般工作环境比较恶劣。在北方气候条件下,高温天气的屋面板因集热效应可达60℃,到冬季又可降至-10℃,温差达70℃。若屋面在25℃期间施工,对屋面完成后的最高温度和最低温度的温差均为35℃,不难看出,这是温差最小值。温度的变化使屋面有伸长和缩短的变化,造成屋面冬天拉裂和夏天拱起的现象。

2 防止屋面找平层开裂的对策

2.1 预防开裂的措施

根据以上分析可知,面层开裂是由于气压和温差引起的,并且同一屋面同时存在这两种性质开裂。由于应力很大,几乎不可能采取增加面层厚度或在面层内布筋的方法来解决。唯一有效的方式是采取措施消除这种内力。

2.2 防气压裂缝的技术措施

(1)《屋面工程技术规范》(GB50207-94)设定的分格缝不大于6m,但在实际施工中,分格缝宜再小一些,宜在4m左右。

(2)在纵横分格缝下设气通道。气通道的留设分保温板和面层两部分。面层通气道利用纵横分格缝形成,上铺300mm宽的玻璃丝布涂刷聚氨脂粘结。

(3)在分格缝下纵横通道的交叉点上,设置与大气相通的呼吸口即排气孔。常规排气孔采用Ф48×3.5焊接钢管,上口作防雨帽,下部开Ф8孔在管子四周,底部焊Ф12钢筋支撑,埋入保温层中。

(4)减少保温板的水分,降低保温层内封闭水气压,做好保温板的防雨防潮措施,避免雨季施工尤为重要。保温板施工时,基层必须干燥,以基层面泛白为准。测定方法为将1m2的卷材平摊在基层表面上,3h～4h后揭开检查,基层覆盖部位与卷材上未见水印即符合要求。

保温板上面层施工时,必须确保保温板干燥不受潮,即最大降低保温板的含水率,减少水气压强是解决面层开裂的一个有效的方法。

2.3 除温差裂缝的技术措施

(1)按规范设置伸缩缝、分格缝,消除内力和变形。(2)根据设计要求沿女儿墙内设天沟,其作法最直接的优点是有利于排水。另外,天沟的隔离作用,使屋面热胀冷缩时能自由伸缩,消除了温差裂缝。(3)面层不宜在高温下进行施工。如放在高温下施工,应及时做好面层养护工作,避免水分散失过快,干缩裂缝。(4)面层不宜在冬季5℃下施工。冬季施工面层宜受冻,开春后,通过冻融循环作用,面层会被损坏,形成开裂。(5)面层施工时,应注意天气情况。严禁雨天施工并作好完工面层覆盖工作,避免面层下积水。

3 柔性卷材氯化聚乙烯起泡原因

通过现场实地观察,聚氨脂和基层没有出现鼓起现象,说明与保温层、找平层中水汽无关。气体存在于聚氨脂涂膜和氯化聚乙烯之间。由于施工是严格遵照规范铺设,铺设中基本杜决了空气进入。所以,判断是由于卷材和聚氨脂粘合剂的溶剂挥发所致。

4 氯化聚乙烯防水卷材施工工艺及注意事项

4.1 粘贴方法的选择

钢屋架上铺压型钢板,属基层层变化较大,故采用条粘法。

4.2 施工工艺

(1)基层清理、修整。检查防水层有无起鼓,剥离现象;出现的小突点,必须修平。防水层上有灰点,应提前冲洗干净,并且留有足够时间使表面晾干。

(2)节点阴阳角附加层增强处理。屋面排气孔、女儿墙泛水,檐沟,水落口各节点附加层宽度不小于300mm,阴阳角增强转角周围附加层宽度不小于15cm。

(3)TR无焦油聚氨酯胶粘剂技术要求。甲乙两组料按体积比1∶2混合,充分搅拌均匀。直至由稠变稀便可使用。

(4)定位、试铺、粘贴。

①清理卷材表面。②卷材采用平行屋脊条铺法。③将卷材试铺在相应位置,然后对折起约半幅卷材,涂刷1mm厚15cm宽TR无焦油聚氨酯。待粘接剂挥发后翻过半幅卷材,轻压,起平卷材。④铺贴卷材不应有皱褶,也不得用力拉伸卷材,可用木棍、胶辊排出卷材下面的空气,辊压,粘贴牢固。卷材之间搭接用卷材厂家提供配套胶粘剂。

(5)防水层排气通道留置.对应基层从纵横排汽道位置,在卷材与

防水层(聚氨脂)之间留设纵横排气通道,其中横向排气道间距1.5m,宽度17cm上下贯通和纵向条铺并成的纵向排气通道汇通。

(6)收头处理。节点密封.搭接宽度长边、短边搭接不少于7cm,搭边。收头严密封死。卷材铺贴应平整顺直,搭接尺寸准确,不得扭曲。

(7)清除、检查、修整.完工后清理多余边角料,仔细检查有无破损,搭接不牢的地方,并及时处理。

(8)报检:①屋面不得有渗漏水,排水系统通畅。检查方法可在雨后或连续淋水以后2h以后进行。②卷材接严密,并不得皱折,鼓泡和翘边。上下搭接相互错开。

4.3 卷材施工注意事项

(1)防火,防划痕。(2)若出现无法自然消灭气泡,可以用刀划开,排出气体,基层涂刷TR无焦油聚氨脂。再用TR聚氨脂涂刷2mm厚,附加涂膜,以防渗水。(3)温度不宜低于10℃。

5 实施效果

由于找到屋面基层开裂基防水卷材空鼓质量问题产生的原因,并采取切实可行的预防措施,经过精心施工,这种新型复合双防水屋面质量问题得以解决,施工完的屋面经久耐用。