水是混凝土中的必要成分,水化反應形成粘結劑的同時,也便於混凝土施工及成型。混凝土在塗裝之前即使看上去或觸摸下乾燥,但內部仍會具有一定量的溼氣,甚至在施工時表面是乾燥的,但在地坪使用過程中,由於後來的溼氣侵入也可能會造成起泡或脫層。
因此樹脂地坪在施工時必須考慮混凝土中溼氣含量,過量的溼氣會對塗裝質量產生影響,如塗層外觀,附著力,甚至和/或阻礙成膜固化,如圖1和圖2。因此在施工前測量混凝土中的含水率至關重要。
圖1 環氧地坪脫層問題
圖2 無溶劑聚氨酯地坪與水汽反應發泡
那麼,必須了解水汽從哪裡來?據研究,混凝土中溼氣的來源主要來自三個方面:
(1)混凝土攪拌過程中加入的水,這部分水除了參與水化,其他大部分水均蒸發或殘留在混凝土中,即使是非常乾燥的混凝土,其內部殘留的水分的質量分數也大約有2%。
(2)其他介質或建築外部雨水等通過靜態壓力或動態壓力,如滲透壓,毛細作用等進入到混凝土中或混凝土表面。
(3)空氣中的水分進入混凝土或冷凝在混凝土表面。表1,可見在不同空氣溼度對不同材質含水率的影響曲線。
表1 在不同空氣溼度對不同材質含水率的影響曲線。
如何評估現場混凝土的含水率,現有一些儀器和技術可供定量或定性混凝土中的溼氣。從而確保可以施工的範圍內。在此,僅對常見方法測試內容做簡單介紹。
CM 混凝土測試方法
此方法是破壞性測試,將碳化鈣預混凝土樣品中的水分,釋放氣體。依據氣壓變化評估含水量。可這個方法可以快速的獲得定量的混凝土基面含水率。(左圖:CM 混凝土基面含水率測定儀)
基面含水率儀(ASTM F2659-10)
此方法為非破壞性相對測試,通過地面與電極之間的低頻電場獲得電阻來判定基面溼氣狀況,測量的AC電阻抗,電容,電場的變化隨基面內溼氣情況變化而變化,從而得到相對溼度。這個方法可以快速的獲得定量的混凝土基面含水率。(左圖:基面含水率測定儀)
放置塑料薄膜
薄膜下溼氣明顯可見
塑料薄膜測試法 (ASTM D4263-83, 2005)
在混凝土地面選擇大約1m2區域,此區域應無陽光直射或加熱情況,清理乾淨後鋪設塑料薄膜,見下圖左。放置至少16小時後,揭開塑料薄膜,見下圖右,觀察混凝土表面及塑料膜背面是否有水分或溼潤程度。這個方法只可獲得定性的混凝土基面含水率,經驗影響大。
樹脂地坪對混凝土含水率要求
混凝土地面中的水分對樹脂地坪是不利的,但不同類型的樹脂地坪可接受的混凝土含水率有所不同。
(1)無溶劑型環氧及聚氨酯樹脂
此類樹脂具有幾十年的使用經驗,具有優良的施工性能和表面效果,同時大多可以滿足LEED要求,可厚膜施工,但一般要求基面含水率必須小於4%。尤其是無溶劑聚氨酯樹脂地坪對基面含水率及相對空氣溼度有較高的要求。例如Sikafloor-263SL等系列。
(2)水性環氧樹脂
不含水泥成分的水性環氧樹脂收縮率較低,基於環境條件在1-2天內可以固化。一般水性環氧其收縮率在1.3-1.5%,其收縮率較低正是因為水分蒸發掉後給 混凝土地面水分滲透到塗層並排到空氣中提供了便利的三維通道。如圖3中所示微觀結構,在無溶劑環氧地坪中,基本沒有給水分提供通道,而在水性環氧微觀上存 在大量的空洞通路,可供溼氣通過。一般薄塗地坪對基面含水率要求小於6%,且注意相對空氣溼度,以免高溼度影響固化。例如 Sikafloor-2530 W。
圖3 水性環氧和無溶劑環氧地坪微觀結構對比
圖4 水性環氧砂漿內部
(3)水性聚氨酯砂漿
此地坪材料為多組分產品,可以快速固化,包含複雜的化學反應。乳液中的大部分水在與水泥水化過程中被利用,混凝土中的水分也可以在水化過程中參與水化反應。
因此地坪是水基聚氨酯和活性無機材料混凝形成的特殊結構,在地坪材料中下部的微觀結構上存在大量的通道,水分子能夠自由穿透。但其「呼吸」功能不能完全避免了地坪因基層水汽造成的起泡。因為過多的水汽會造成水與異氰酸酯反應,放出的氣體造成地坪表面具有大量針孔,甚至起泡,故一般要求基面含水率應小於 10%。例如Sikafloor Purcem。
(4)水性環氧砂漿
水 性環氧砂漿為水性環氧與改性水泥基細密骨料地面砂漿,固化後形成蜂巢結構,如圖8所示,在此結構中含有有環氧樹脂聚合物和因水泥水化形成的滲透性尖狀物。其內部含有大量的空隙通路可供水分通過,部分水分也參與水化反應,從而在施工固化過程中可快速降低砂漿表面的含水率。
此材料一般做為臨時防潮層,防止無溶劑地坪在潮溼基面上的施工後出現塗層滲透性凸起問題。根據施工要求,可施工在齡期約7天但表面無明水的混凝土上。例如Sikafloor Epocem。
以上各種樹脂地坪在施工前應首先確保在混凝土澆築時做了防水處理,如鋪設Sika PVC防水卷材等。
如果沒有防水卷材,當地坪樹脂下面的局部水壓力(靜態力,滲透壓等)大於混凝土強度時,則會造成樹脂地面起鼓,進而導致脫層破壞。
所有材料都是可被滲透的,只存在相對難易程度。綜上所述,凝土中的溼氣對地坪施工不利,利用合理的測試方法及判定標準,可以極大的降低地坪塗裝失敗的風險。另外根據現場混凝土狀態,選擇合適的產品進行塗裝也可以避免地坪施工和後期使用的風險。
來源:西卡中國
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