混凝土表面保護(hù)對(duì)涂料的性能要求
工業(yè)地坪涂裝是一個(gè)新型快速增長(zhǎng)的行業(yè),呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的驚人勢(shì)頭,這與我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長(zhǎng)相輝映。地坪涂料具有優(yōu)良的無(wú)縫、防塵、防滲、防潮、耐磨損、不起塵、高強(qiáng)度、抗沖擊等物理機(jī)械性能;具有優(yōu)良的耐酸堿鹽和耐其他多種化學(xué)介質(zhì)腐蝕的抗化學(xué)藥品性能;還可以賦予地板防靜電、不發(fā)沖擊火花、耐高溫等特殊功能。因此,地坪涂料已廣泛應(yīng)用于電子、通訊、印刷、精密儀器、粉體、化工、兵工、航天、醫(yī)藥、汽車制造等各個(gè)行業(yè)。隨著無(wú)溶劑、水性、防靜電、重防腐等系列功能性地坪涂料的不斷開發(fā),以及環(huán)氧地坪施工技術(shù)水平的不斷提高,地坪涂料將會(huì)被越來(lái)越多的場(chǎng)合所采用,其發(fā)展前景一片光明。
1.滲透性
涂料向混凝土基層中的滲透對(duì)于涂料能夠良好地附著于混凝土表面起著重要作用。涂料能夠向混凝土表面滲透一定的深度,會(huì)使涂料獲得較長(zhǎng)使用期限、較好地承受外部環(huán)境對(duì)混凝土的破壞。與僅能夠依賴于涂料對(duì)底材的黏結(jié)相比,能夠向混凝土基層滲透一定深度的涂料與基材的附著力要大得多。
例如,有些環(huán)氧樹脂類涂料能夠向混凝土中滲透達(dá)6㎜的深度,這樣既大大地增強(qiáng)了涂料與混凝土基層的附著力,也對(duì)混凝土基層產(chǎn)生增強(qiáng)作用。當(dāng)然,并不是所有的環(huán)氧樹脂類涂料都能夠滲透到這樣的深度,只有用低分子量的液體環(huán)氧樹脂配制的低黏度涂料才有向混凝土中滲透的能力。用高分子量的固體環(huán)氧樹脂配制的涂料,僅僅隨著溶液一起滲透很淺的深度,但在涂料得到進(jìn)一步稀釋時(shí),滲透的深度也將會(huì)提高。
可見,就環(huán)氧樹脂類涂料來(lái)說(shuō),滲透會(huì)受到樹脂分子大小的限制。某些液體環(huán)氧樹脂有足夠低的分子量和對(duì)混凝土很好的濕潤(rùn)性,因而有較好的滲透性。此外,配制涂料時(shí)使用對(duì)混凝土濕潤(rùn)性好的溶劑有助于涂料的滲透。在這種情況下,環(huán)氧樹脂實(shí)際上是在浸潤(rùn)表面后,才與混凝土固化劑反應(yīng)固化,使?jié)B透有涂料的混凝土的強(qiáng)度顯著提高,因?yàn)檫@種情況下涂料和混凝土已經(jīng)連成一個(gè)整體。
乙烯基涂料是最早使用于混凝土的高性能涂料,其向混凝土中的滲透是保持涂膜良好附著力的重要方法。乙烯基底漆可以向混凝土中滲透一定深度,但還達(dá)不到環(huán)氧樹脂涂料的滲透程度,不過(guò)也足以使乙烯基涂料與混凝土之間具有很高的附著力。國(guó)外早期核電項(xiàng)目中一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的步驟就是先在混凝土表面涂裝一層透明乙烯基涂膜,然后再涂重防腐涂料。
可以看出,制造高滲透性涂料的重要手段之一就是使用低分子量的樹脂。樹脂分子的尺寸必須小到一定程度才能夠向混凝土中滲透,填補(bǔ)各種細(xì)微裂紋。樹脂的分子量越低,能夠向混凝土中滲透的深度越高。不過(guò),一些低分子量的材料并不合適混凝土的涂裝。例如,油性樹脂的分子量很低,向混凝土中滲透的性能好,但混凝土的高堿性會(huì)使之皂化。
2.功能性
地坪涂料的功能性是其主要性能之一。近年來(lái),由于我國(guó)現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)水平的不斷提高,對(duì)生產(chǎn)環(huán)境提出了潔凈、耐磨地坪、防滑、防腐、防靜電地坪等特殊功能要求,所以地坪涂料的功能性要求越來(lái)越突出。地坪涂裝工程除強(qiáng)調(diào)基本性能外,還要附于地坪可靠的功能性。
3.涂膜厚度
用于混凝土表面的涂膜必須具有一定的厚度,除了向混凝土中滲透以外,在表面也必須達(dá)到一定厚度,以克服涂膜缺陷和混凝土表面的粗糙度。厚涂膜還有助于抵抗混凝土收縮的內(nèi)應(yīng)力,消除收縮裂紋。例如,0.3~0.5㎜厚的涂膜能夠在一定程度上遮蔽毛發(fā)裂紋。
4.柔韌性和延伸性
混凝土的硬度比鋼材低,脆性更是比鋼材大。因而,混凝土表面用涂料最好應(yīng)有一定的柔韌性和延伸性,以適應(yīng)混凝土脹縮的體積變化。對(duì)于地板涂料和道路涂料來(lái)說(shuō)尤為重要,但是,涂料也不能制成彈性涂料,還必須具有一定的硬度。只有當(dāng)涂料的柔韌性和滲透性結(jié)合在一起時(shí),才能夠產(chǎn)生高的附著力和耐磨性。
5.耐堿性
涂料的耐堿性是在混凝土表面涂裝時(shí)的最基本的性能要求。由于混凝土的PH值處于12~13的范圍內(nèi),任何可能與堿發(fā)生反應(yīng)的涂料都會(huì)影響涂料的附著力。涂料的耐堿性不良可能會(huì)引起涂膜的脫落。目前能夠用于混凝土表面的耐堿性最好的涂料是乙烯基涂料和環(huán)氧樹脂涂料。從耐候性和耐化學(xué)性來(lái)說(shuō),乙烯基涂料比環(huán)氧樹脂類涂料優(yōu)異;而從濕潤(rùn)性和滲透性來(lái)說(shuō),環(huán)氧樹脂類涂料又比乙烯類涂料好。
6.附著力
混凝土表面涂料需要具有較高的附著力是不難理解的。當(dāng)混凝土處于干燥狀態(tài)時(shí)這個(gè)問(wèn)題并不突出,當(dāng)混凝土處于潮濕狀態(tài)時(shí),例如在地下結(jié)構(gòu)中,涂料則必須借助于滲透性和對(duì)混凝土表面的潤(rùn)濕來(lái)提高其與混凝土表面的附著力,已抵抗或承受混凝土內(nèi)水壓的增高。由于涂膜“背水壓”的存在或涂膜浸入水中會(huì)引起涂膜的起跑,故涂膜必須與混凝土表面有強(qiáng)的附著力。同時(shí),混凝土本身也必須有較高的強(qiáng)度。