专利名称：聚氨酯泡沫混凝土及其在建筑物屋面上的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种聚氨酯泡沫体的组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应用。
现有技术中的物屋面工程做法是如图1所示，结构层1；水泥沙浆找平层2；隔气层3；保温层4；找坡层5；找平层6；防水层7；保护层8。它存在有防水层容易破坏而丧失防水能力，保温材料导热系数大，保温效果差，屋面荷载大的缺点。
而本发明的新型屋面做法如图二所示，结构层1，具有隔气、保温、防水三重作用的聚氨酯泡沫混凝土层2，水泥沙浆保护层3。本做法具有良好的隔气作用，良好的保温作用，良好的防水作用，屋面荷载也小得多，因此较好的克服了现有技术所存在的缺点。
发明人通过试验和实验确认，该混凝土具有承受屋面活荷载的足够的强度，良好的隔气性能，良好的保温性能，良好的防水性能，容重小等优点，它可以构造在屋面支撑结构的上表面，兼有隔气、保温、防水的三重作用。本发明的聚氨酯泡沫混凝土的特征是混合(a)100体积份的陶粒；(b)1.5～4体积份的聚氨酯泡沫体的组合料。
聚氨酯泡沫体的组合料的配合比是(c)100重量份的多元醇；(d)130～145重量份的异氰酸酯；
(e)2～6重量份的催化剂(f)0.2～12重量份的泡沫稳定剂；(g)25～45重量份的发泡剂。
本发明所用的陶粒系指粉煤灰陶粒、粘土陶粒、页岩陶粒、浮石每种的单独使用或其中的二种及二种以上的混合使用。
本发明中所用的多元醇系指聚醚、聚酯每种的单独使用。
本发明中所用的异氰酸酯系指粗制二苯基甲烷二异氰酸酯、粗制甲基二异氰酸酯每种的单独使用。
本发明中的催化剂系指N，N-二甲基环己胺、四甲基乙撑二胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、三乙撑二胺、油酸亚锡、锌酸亚锡、二丁基锡二月桂酯每种的单独使用或二种及二种以上的混合使用。
本发明中的发泡剂系指一氟三氯甲烷、水每种的单独使用或混合使用。
本发明中的泡沫稳定剂系指聚二甲基硅氧烷--聚氧化烯烃共聚物、二甲基硅氧烷每种的单独使用。
聚氨酯泡沫混凝土的制做方法分为现场浇筑法和预制厂预制聚氨酯泡沫混凝土板的两种方法。
现场浇筑聚氨酯泡沫混凝土的方法是(1)将如图3所示的模具的侧模件1；侧模件2；双头螺栓件5；大方螺垫6；螺母件7拼装在一起如图4所示；(2)将模具内置入陶粒，并且用靠尺将陶粒在侧模件1、侧模件2的上表面所在的平面内刮平；(3)用热风将陶粒加热至40～60℃；(4)浇入或喷入聚氨酯泡沫体的组合料；(5)盖好盖模件3、盖模件4、并且用砂袋压牢盖模件3、盖模件4；(6)聚氨酯泡沫体的组合料在陶粒与陶粒的空隙间反应；(7)在模板缝隙有聚氨酯泡沫挤出时开始计算时间，三分钟后即可拆模，此时聚氨酯泡沫混凝土已经制做完成。
预制厂预制聚氨酯泡沫混凝土板的制做方法是(1)在平台的上表面涂脱模剂，将如图3所示的模具的侧模件1；侧模件2；双头螺栓件5；大方螺垫件6；螺母件7在平台的上表面拼装在一起如图4所示。(2)在模具内置入炒热40～60℃的陶粒，并且用靠尺将陶粒在模具的侧模件1、侧模件2上表面所在的平面内刮平；(3)喷入聚氨酯泡沫体的组合料；(4)盖好盖模件3、盖模件4；(5)聚氨酯泡沫体的组合料在陶粒与陶粒的空隙间反应；(6)在模板缝隙有聚氨酯泡沫挤出时开始计算时间，三分钟后即可拆模，此时聚氨酯泡沫混凝土板已经制作完成。五分钟后即可翻身和堆放。
预制厂预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。聚氨酯泡沫砼板已经制作完成24小时之后，方可运输到建筑施工现场。
以下举出一个实施例，以进一步说明本发明，需要申明的是本实施例中各种材料的配合比和制作方法只是诸多可供实施的材料配合比和可供实施的制作方法之中的一例，而并无任何限定本发明的范围之意。
聚氨酯泡沫砼的材料配合比成份 体积份陶粒(粉煤灰陶粒，粒径3-20) 100聚氨酯泡沫体的组合材料 2.5聚氨酯泡沫体的组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粗制二苯基甲烷二异氰酸酯130制作方法与前述予制厂予制聚氨酯泡沫混凝土的方法相同。应当指出的是在配制聚氨酯泡沫体的组合料时，各种材料要称量准确置于一个容器中，然后立即将这些原料混合，快速搅拌均匀后注入陶粒中。本实施例所用的搅拌工具的转速为2750r/min。
对本实施例的聚氨酯泡沫混凝土的特性进行试验后，其指标如下特性 指标容重 480kg/m3抗压强度 420kpa导热系数 0.037w/m.k对聚氨酯泡沫混凝土的防水性能实验结果如下用实施例中的材料和方法制成的厚度为60的混凝土板做槽底，用3厚钢板制成的直径为450高度为300的圆筒做槽壁，槽底和槽壁的联接处密封，制成水槽。在槽内注入250深的自来水，在槽顶用塑料薄膜覆盖。露天放置120天，每隔一个月左右的时间检查一次槽底的下表面，经检查均无渗水漏水的痕迹。在实验开始后的第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渍，用施工现场的无齿锯沿板的厚度方向切开聚氨酯泡沫混凝土板，观察其剖面，观察其上表面、中间和下表面，唯有其上表面局部区域在不大于二毫米的深度内湿润，而中间和下表面均无水侵入。由此可见，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。
对聚氨酯泡沫混凝土的隔气性能实验结果如下用实施例中的混凝土板做为煤矿工人浴池房蒸气进户阀门井的盖板，上面用干燥木板压牢。本阀门井内不间断的存在水蒸气。三天后检查聚氨酯泡沫混凝上板的上表面，观察结果是没有水蒸气渗透出来，检查木板，也没有潮湿的痕迹。拔出插入聚氨酯混凝土板中的钢针，可观察到暴露于阀门井的部分已生锈，而插入到板中的部分无锈蚀。由此可见聚氨酯泡沫混凝土板有良好的隔气性能，完全可以起到屋面隔气的作用。
聚氨酯泡沫混凝土之所以具有良好的防水和隔气性能是由于它的材料性质所决定的。做为胶结材料的聚氨酯泡沫体的气泡几乎都是单独封闭互不联通的小圆孔，闭孔率很高，吸水性很小。而陶粒在烧成之后它的表面形成一种玻璃体的釉，这层釉也是不吸水的。虽然陶粒表面存在开放的孔隙，但是由于形成这种混凝土时在混凝土的内部会产生一定的压力，陶粒表面开放的孔隙全部被聚氨酯泡沫所堵塞，每一棵陶粒都不会吸水，这一点从聚氨酯混凝土的剖面上看得非常清楚，认真检查上实施例中48cm2区域内的混凝土剖面，在这一区域内被剖开的陶粒共23棵，陶粒周边全部被聚氨酯泡沫所握裹，陶粒表面开放的孔隙内部都挤入了聚氨酯泡沫，泡沫挤入陶粒的深度最浅的为1，最深的为5，完全封闭了陶粒的外表面。由于上述原因，至使水不能侵入聚氨酯泡沫混凝土的内部。从上述的分析得出结论，聚氨酯泡沫混凝土具良好的防水和隔气性能。
综上所述，聚氨酯泡沫混凝上应用在建筑物屋面上兼有隔气、保温、防水的三重作用。
至于聚氨酯泡沫混凝土抗压强度比聚氨酯泡沫体有所增加这一现象可以解释为由于陶粒和聚氨酯泡沫体共同工作，而陶粒的强度高于聚氨酯泡沫体的强度所至。
现场浇筑聚氨酯泡沫混凝土在建筑物屋面层的应用。(1)待屋面结构层干燥后清理其表面，铲除结构层表面粘结的水泥砂浆块、木块、钢丝等突出物，清扫屋面结构层，使其无灰尘和垃圾；(2)在屋顶结构层上刷草酸一遍；(3)用现有的技术中的柔性屋面防水做法处理好排水予留孔、女儿墙及它突出屋面的构造，并使其防水材料压在拟做的聚氨酯泡沫混凝土下部100左右如图5所示，屋面结构层1、聚氨酯泡沫混凝土层2、水泥砂浆保护层3、聚氨酯泡沫体嵌缝4、柔性防水材料5；(4)按所用模具尺寸在屋顶结构层上面弹出墨线，要求每块现浇的混凝土块之间留出15-30宽的缝隙；(5)按前面所述现场浇筑聚氨酯泡沫混凝土方法制做完成聚氨酯泡沫混凝土；(6)将聚氨酯泡沫混凝土之间及聚氨酯泡沫混凝土与女儿墙之间的缝隙倒入聚氨酯泡沫体的组合料，并且用砂袋盖严缝隙表面，待发泡过程完结后移去砂袋；(7)在聚氨酯泡沫混凝土上表面抹水泥砂浆做为保护层。制做完成后的聚氨酯泡沫混凝土的屋面层如图3所示，1、屋面结构层；2、聚氨酯泡沫混凝土隔气、保温、防水层；3、水泥砂浆保护层。
预制构件厂预制聚氨酯泡沫混凝土在建筑物屋面上的应用。其工程做法是将预制聚氨酯泡沫混凝土板用水泥砂浆铺砌在屋顶结构层的上表面，块与块之间留出15～30的缝隙，然后用现场浇筑的方法将缝隙用聚氨酯泡沫充满。最后在聚氨酯泡沫混凝土上表面抹水泥浆做为保护层。
由于本发明的混凝土溶重小，因此本发明的混凝土在建筑物屋面层上的应用与传统的建筑物屋面层相比，具有明显的降低屋面静荷载的优点，它可使屋面的静荷载在每平方米的面积上降低数百千牛。因此它可以使得承重结构的构件截面尺寸减小或减小构件的用钢量，对于顶层设计有大开间的建筑物其效果更为明显。
图-1结构层1；水泥砂浆找平层2；隔气层3；保温层4；找坡层5；找平层6；防水层7；保护层8。
图-2结构层1；具有隔气、保温、防水三重作用的聚氨酯泡沫混凝土层2；水泥砂浆保护层3。
图-3侧模件1；侧模件2；盖模件3；盖模件4；双头螺栓件5；大方螺垫6；螺母件7。
图-4侧模件1；侧模件2；双头螺栓件5；大方螺垫；螺母件7。
图-5屋面结构层1；具有隔气、保温、防水三重作用的聚氨酯泡沫混凝土层2；水泥砂浆保护层3。
权利要求
1.一种有足够强度、良好的隔气性能、良好的保温性能、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重量份的异氰酸酯；2～6重量份的催化剂；0.2～12重量份的泡沫稳定剂；25～45重量份的发泡剂组合成的聚氨酯泡沫体的组合料注入陶粒而制成，其特征是混合(a)100体积份的陶粒，(b)1.5～4体积份的聚氨酯泡沫体的组合料。
2.一种制造权利要求1中的聚氨酯泡沫混凝土的方法，包括清理屋面结构层的表面，拼装侧模件，置入陶粒，加热陶粒，注入聚氨酯泡沫体的组合料，盖好盖模件，聚氨酯泡沫体组合料反应，拆去模板各步骤，其特征是(a)侧模件的下表面与屋面结构层封闭，盖模件与侧模件的上表面封闭；(b)模具带有盖模件；(c)加热陶粒至40～60℃。
3.一种制造聚氨酯泡沫混凝土板的方法，包括在平台的上表面涂脱模剂，拼装侧模件，将陶粒加热至40～60℃后置入侧模具中，注入聚氨酯泡沫体组合料，盖好盖模件，聚氨酯泡沫体组合料反应，折去模具各步骤，其特征是(a)侧模件的下表面与平台封闭，盖模件与侧模件的上表面封闭；(b)模具带有盖模件；(c)加热陶粒至40～60℃。
4.一种具有隔气、保温、防水三重作用的屋面层的做法，包括将权利1中的聚氨酯泡沫混凝土置于建筑物的屋面。
5.一种具有隔气、保温、防水三重作用的屋面层的做法，包括将权利要求3中的聚氨酯泡沫混凝土板置于建筑物的屋面。
全文摘要
本发明提供了一种具有足够强度、良好的隔气性能、良好的保温性能、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。将聚氨酯泡沫混凝土应用在建筑物的屋面上，可以兼有隔气、保温、防水的三重作用。并且，介绍了在屋面层上的应用方法。
文档编号C08L75/04GK1150598SQ9512000
公开日1997年5月28日 申请日期1995年11月22日 优先权日1995年11月22日
发明者周学阳 申请人:周学阳