專利名稱：聚氨酯泡沫混凝土及其在建筑物屋面上的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚氨酯泡沫體的組合料和陶粒制成的混凝土，其制做方法及其在建筑物屋面上的應(yīng)用。
現(xiàn)有技術(shù)中的物屋面工程做法是如圖1所示，結(jié)構(gòu)層1；水泥沙漿找平層2；隔氣層3；保溫層4；找坡層5；找平層6；防水層7；保護(hù)層8。它存在有防水層容易破壞而喪失防水能力，保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)大，保溫效果差，屋面荷載大的缺點(diǎn)。
而本發(fā)明的新型屋面做法如圖二所示，結(jié)構(gòu)層1，具有隔氣、保溫、防水三重作用的聚氨酯泡沫混凝土層2，水泥沙漿保護(hù)層3。本做法具有良好的隔氣作用，良好的保溫作用，良好的防水作用，屋面荷載也小得多，因此較好的克服了現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺點(diǎn)。
發(fā)明人通過試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)確認(rèn)，該混凝土具有承受屋面活荷載的足夠的強(qiáng)度，良好的隔氣性能，良好的保溫性能，良好的防水性能，容重小等優(yōu)點(diǎn)，它可以構(gòu)造在屋面支撐結(jié)構(gòu)的上表面，兼有隔氣、保溫、防水的三重作用。本發(fā)明的聚氨酯泡沫混凝土的特征是混合(a)100體積份的陶粒；(b)1.5～4體積份的聚氨酯泡沫體的組合料。
聚氨酯泡沫體的組合料的配合比是(c)100重量份的多元醇；(d)130～145重量份的異氰酸酯；
(e)2～6重量份的催化劑(f)0.2～12重量份的泡沫穩(wěn)定劑；(g)25～45重量份的發(fā)泡劑。
本發(fā)明所用的陶粒系指粉煤灰陶粒、粘土陶粒、頁巖陶粒、浮石每種的單獨(dú)使用或其中的二種及二種以上的混合使用。
本發(fā)明中所用的多元醇系指聚醚、聚酯每種的單獨(dú)使用。
本發(fā)明中所用的異氰酸酯系指粗制二苯基甲烷二異氰酸酯、粗制甲基二異氰酸酯每種的單獨(dú)使用。
本發(fā)明中的催化劑系指N，N-二甲基環(huán)己胺、四甲基乙撐二胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、三乙撐二胺、油酸亞錫、鋅酸亞錫、二丁基錫二月桂酯每種的單獨(dú)使用或二種及二種以上的混合使用。
本發(fā)明中的發(fā)泡劑系指一氟三氯甲烷、水每種的單獨(dú)使用或混合使用。
本發(fā)明中的泡沫穩(wěn)定劑系指聚二甲基硅氧烷--聚氧化烯烴共聚物、二甲基硅氧烷每種的單獨(dú)使用。
聚氨酯泡沫混凝土的制做方法分為現(xiàn)場(chǎng)澆筑法和預(yù)制廠預(yù)制聚氨酯泡沫混凝土板的兩種方法。
現(xiàn)場(chǎng)澆筑聚氨酯泡沫混凝土的方法是(1)將如圖3所示的模具的側(cè)模件1；側(cè)模件2；雙頭螺栓件5；大方螺墊6；螺母件7拼裝在一起如圖4所示；(2)將模具內(nèi)置入陶粒，并且用靠尺將陶粒在側(cè)模件1、側(cè)模件2的上表面所在的平面內(nèi)刮平；(3)用熱風(fēng)將陶粒加熱至40～60℃；(4)澆入或噴入聚氨酯泡沫體的組合料；(5)蓋好蓋模件3、蓋模件4、并且用砂袋壓牢蓋模件3、蓋模件4；(6)聚氨酯泡沫體的組合料在陶粒與陶粒的空隙間反應(yīng)；(7)在模板縫隙有聚氨酯泡沫擠出時(shí)開始計(jì)算時(shí)間，三分鐘后即可拆模，此時(shí)聚氨酯泡沫混凝土已經(jīng)制做完成。
預(yù)制廠預(yù)制聚氨酯泡沫混凝土板的制做方法是(1)在平臺(tái)的上表面涂脫模劑，將如圖3所示的模具的側(cè)模件1；側(cè)模件2；雙頭螺栓件5；大方螺墊件6；螺母件7在平臺(tái)的上表面拼裝在一起如圖4所示。(2)在模具內(nèi)置入炒熱40～60℃的陶粒，并且用靠尺將陶粒在模具的側(cè)模件1、側(cè)模件2上表面所在的平面內(nèi)刮平；(3)噴入聚氨酯泡沫體的組合料；(4)蓋好蓋模件3、蓋模件4；(5)聚氨酯泡沫體的組合料在陶粒與陶粒的空隙間反應(yīng)；(6)在模板縫隙有聚氨酯泡沫擠出時(shí)開始計(jì)算時(shí)間，三分鐘后即可拆模，此時(shí)聚氨酯泡沫混凝土板已經(jīng)制作完成。五分鐘后即可翻身和堆放。
預(yù)制廠預(yù)制的聚氨酯泡沫混凝土板的平面尺寸不易大于1000×1000，厚度不易大于150。聚氨酯泡沫砼板已經(jīng)制作完成24小時(shí)之后，方可運(yùn)輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場(chǎng)。
以下舉出一個(gè)實(shí)施例，以進(jìn)一步說明本發(fā)明，需要申明的是本實(shí)施例中各種材料的配合比和制作方法只是諸多可供實(shí)施的材料配合比和可供實(shí)施的制作方法之中的一例，而并無任何限定本發(fā)明的范圍之意。
聚氨酯泡沫砼的材料配合比成份 體積份陶粒(粉煤灰陶粒，粒徑3-20) 100聚氨酯泡沫體的組合材料 2.5聚氨酯泡沫體的組合材料的材料配合比成份 重量份聚醚100硅油2三乙醇胺4一氟三氯甲烷30粗制二苯基甲烷二異氰酸酯130制作方法與前述予制廠予制聚氨酯泡沫混凝土的方法相同。應(yīng)當(dāng)指出的是在配制聚氨酯泡沫體的組合料時(shí)，各種材料要稱量準(zhǔn)確置于一個(gè)容器中，然后立即將這些原料混合，快速攪拌均勻后注入陶粒中。本實(shí)施例所用的攪拌工具的轉(zhuǎn)速為2750r/min。
對(duì)本實(shí)施例的聚氨酯泡沫混凝土的特性進(jìn)行試驗(yàn)后，其指標(biāo)如下特性 指標(biāo)容重 480kg/m3抗壓強(qiáng)度 420kpa導(dǎo)熱系數(shù) 0.037w/m.k對(duì)聚氨酯泡沫混凝土的防水性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下用實(shí)施例中的材料和方法制成的厚度為60的混凝土板做槽底，用3厚鋼板制成的直徑為450高度為300的圓筒做槽壁，槽底和槽壁的聯(lián)接處密封，制成水槽。在槽內(nèi)注入250深的自來水，在槽頂用塑料薄膜覆蓋。露天放置120天，每隔一個(gè)月左右的時(shí)間檢查一次槽底的下表面，經(jīng)檢查均無滲水漏水的痕跡。在實(shí)驗(yàn)開始后的第120天倒掉槽中的水，取下槽底，用毛巾擦干聚氨酯泡沫混凝土表面的水漬，用施工現(xiàn)場(chǎng)的無齒鋸沿板的厚度方向切開聚氨酯泡沫混凝土板，觀察其剖面，觀察其上表面、中間和下表面，唯有其上表面局部區(qū)域在不大于二毫米的深度內(nèi)濕潤(rùn)，而中間和下表面均無水侵入。由此可見，聚氨酯泡沫混凝土有良好的防水性能，完全可以起到屋面防水的作用。
對(duì)聚氨酯泡沫混凝土的隔氣性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下用實(shí)施例中的混凝土板做為煤礦工人浴池房蒸氣進(jìn)戶閥門井的蓋板，上面用干燥木板壓牢。本閥門井內(nèi)不間斷的存在水蒸氣。三天后檢查聚氨酯泡沫混凝上板的上表面，觀察結(jié)果是沒有水蒸氣滲透出來，檢查木板，也沒有潮濕的痕跡。拔出插入聚氨酯混凝土板中的鋼針，可觀察到暴露于閥門井的部分已生銹，而插入到板中的部分無銹蝕。由此可見聚氨酯泡沫混凝土板有良好的隔氣性能，完全可以起到屋面隔氣的作用。
聚氨酯泡沫混凝土之所以具有良好的防水和隔氣性能是由于它的材料性質(zhì)所決定的。做為膠結(jié)材料的聚氨酯泡沫體的氣泡幾乎都是單獨(dú)封閉互不聯(lián)通的小圓孔，閉孔率很高，吸水性很小。而陶粒在燒成之后它的表面形成一種玻璃體的釉，這層釉也是不吸水的。雖然陶粒表面存在開放的孔隙，但是由于形成這種混凝土?xí)r在混凝土的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一定的壓力，陶粒表面開放的孔隙全部被聚氨酯泡沫所堵塞，每一棵陶粒都不會(huì)吸水，這一點(diǎn)從聚氨酯混凝土的剖面上看得非常清楚，認(rèn)真檢查上實(shí)施例中48cm2區(qū)域內(nèi)的混凝土剖面，在這一區(qū)域內(nèi)被剖開的陶粒共23棵，陶粒周邊全部被聚氨酯泡沫所握裹，陶粒表面開放的孔隙內(nèi)部都擠入了聚氨酯泡沫，泡沫擠入陶粒的深度最淺的為1，最深的為5，完全封閉了陶粒的外表面。由于上述原因，至使水不能侵入聚氨酯泡沫混凝土的內(nèi)部。從上述的分析得出結(jié)論，聚氨酯泡沫混凝土具良好的防水和隔氣性能。
綜上所述，聚氨酯泡沫混凝上應(yīng)用在建筑物屋面上兼有隔氣、保溫、防水的三重作用。
至于聚氨酯泡沫混凝土抗壓強(qiáng)度比聚氨酯泡沫體有所增加這一現(xiàn)象可以解釋為由于陶粒和聚氨酯泡沫體共同工作，而陶粒的強(qiáng)度高于聚氨酯泡沫體的強(qiáng)度所至。
現(xiàn)場(chǎng)澆筑聚氨酯泡沫混凝土在建筑物屋面層的應(yīng)用。(1)待屋面結(jié)構(gòu)層干燥后清理其表面，鏟除結(jié)構(gòu)層表面粘結(jié)的水泥砂漿塊、木塊、鋼絲等突出物，清掃屋面結(jié)構(gòu)層，使其無灰塵和垃圾；(2)在屋頂結(jié)構(gòu)層上刷草酸一遍；(3)用現(xiàn)有的技術(shù)中的柔性屋面防水做法處理好排水予留孔、女兒墻及它突出屋面的構(gòu)造，并使其防水材料壓在擬做的聚氨酯泡沫混凝土下部100左右如圖5所示，屋面結(jié)構(gòu)層1、聚氨酯泡沫混凝土層2、水泥砂漿保護(hù)層3、聚氨酯泡沫體嵌縫4、柔性防水材料5；(4)按所用模具尺寸在屋頂結(jié)構(gòu)層上面彈出墨線，要求每塊現(xiàn)澆的混凝土塊之間留出15-30寬的縫隙；(5)按前面所述現(xiàn)場(chǎng)澆筑聚氨酯泡沫混凝土方法制做完成聚氨酯泡沫混凝土；(6)將聚氨酯泡沫混凝土之間及聚氨酯泡沫混凝土與女兒墻之間的縫隙倒入聚氨酯泡沫體的組合料，并且用砂袋蓋嚴(yán)縫隙表面，待發(fā)泡過程完結(jié)后移去砂袋；(7)在聚氨酯泡沫混凝土上表面抹水泥砂漿做為保護(hù)層。制做完成后的聚氨酯泡沫混凝土的屋面層如圖3所示，1、屋面結(jié)構(gòu)層；2、聚氨酯泡沫混凝土隔氣、保溫、防水層；3、水泥砂漿保護(hù)層。
預(yù)制構(gòu)件廠預(yù)制聚氨酯泡沫混凝土在建筑物屋面上的應(yīng)用。其工程做法是將預(yù)制聚氨酯泡沫混凝土板用水泥砂漿鋪砌在屋頂結(jié)構(gòu)層的上表面，塊與塊之間留出15～30的縫隙，然后用現(xiàn)場(chǎng)澆筑的方法將縫隙用聚氨酯泡沫充滿。最后在聚氨酯泡沫混凝土上表面抹水泥漿做為保護(hù)層。
由于本發(fā)明的混凝土溶重小，因此本發(fā)明的混凝土在建筑物屋面層上的應(yīng)用與傳統(tǒng)的建筑物屋面層相比，具有明顯的降低屋面靜荷載的優(yōu)點(diǎn)，它可使屋面的靜荷載在每平方米的面積上降低數(shù)百千牛。因此它可以使得承重結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面尺寸減小或減小構(gòu)件的用鋼量，對(duì)于頂層設(shè)計(jì)有大開間的建筑物其效果更為明顯。


圖-1結(jié)構(gòu)層1；水泥砂漿找平層2；隔氣層3；保溫層4；找坡層5；找平層6；防水層7；保護(hù)層8。
圖-2結(jié)構(gòu)層1；具有隔氣、保溫、防水三重作用的聚氨酯泡沫混凝土層2；水泥砂漿保護(hù)層3。
圖-3側(cè)模件1；側(cè)模件2；蓋模件3；蓋模件4；雙頭螺栓件5；大方螺墊6；螺母件7。
圖-4側(cè)模件1；側(cè)模件2；雙頭螺栓件5；大方螺墊；螺母件7。
圖-5屋面結(jié)構(gòu)層1；具有隔氣、保溫、防水三重作用的聚氨酯泡沫混凝土層2；水泥砂漿保護(hù)層3。
權(quán)利要求
1.一種有足夠強(qiáng)度、良好的隔氣性能、良好的保溫性能、良好的防水性能的聚氨酯泡沫混凝土，包括由100重量份的多元醇；130～145重量份的異氰酸酯；2～6重量份的催化劑；0.2～12重量份的泡沫穩(wěn)定劑；25～45重量份的發(fā)泡劑組合成的聚氨酯泡沫體的組合料注入陶粒而制成，其特征是混合(a)100體積份的陶粒，(b)1.5～4體積份的聚氨酯泡沫體的組合料。
2.一種制造權(quán)利要求1中的聚氨酯泡沫混凝土的方法，包括清理屋面結(jié)構(gòu)層的表面，拼裝側(cè)模件，置入陶粒，加熱陶粒，注入聚氨酯泡沫體的組合料，蓋好蓋模件，聚氨酯泡沫體組合料反應(yīng)，拆去模板各步驟，其特征是(a)側(cè)模件的下表面與屋面結(jié)構(gòu)層封閉，蓋模件與側(cè)模件的上表面封閉；(b)模具帶有蓋模件；(c)加熱陶粒至40～60℃。
3.一種制造聚氨酯泡沫混凝土板的方法，包括在平臺(tái)的上表面涂脫模劑，拼裝側(cè)模件，將陶粒加熱至40～60℃后置入側(cè)模具中，注入聚氨酯泡沫體組合料，蓋好蓋模件，聚氨酯泡沫體組合料反應(yīng)，折去模具各步驟，其特征是(a)側(cè)模件的下表面與平臺(tái)封閉，蓋模件與側(cè)模件的上表面封閉；(b)模具帶有蓋模件；(c)加熱陶粒至40～60℃。
4.一種具有隔氣、保溫、防水三重作用的屋面層的做法，包括將權(quán)利1中的聚氨酯泡沫混凝土置于建筑物的屋面。
5.一種具有隔氣、保溫、防水三重作用的屋面層的做法，包括將權(quán)利要求3中的聚氨酯泡沫混凝土板置于建筑物的屋面。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有足夠強(qiáng)度、良好的隔氣性能、良好的保溫性能、良好的防水性能、溶重小的聚氨酯泡沫混凝土及其制作方法。將聚氨酯泡沫混凝土應(yīng)用在建筑物的屋面上，可以兼有隔氣、保溫、防水的三重作用。并且，介紹了在屋面層上的應(yīng)用方法。
文檔編號(hào)C08L75/04GK1150598SQ9512000
公開日1997年5月28日 申請(qǐng)日期1995年11月22日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月22日
發(fā)明者周學(xué)陽 申請(qǐng)人:周學(xué)陽