水是混凝土中的必要成分,水化反应形成粘结剂的同时,也便于混凝土施工及成型。混凝土在涂装之前即使看上去或触摸下干燥,但内部仍会具有一定量的湿气,甚至在施工时表面是干燥的,但在地坪使用过程中,由于后来的湿气侵入也可能会造成起泡或脱层。


因此树脂地坪在施工时必须考虑混凝土中湿气含量,过量的湿气会对涂装质量产生影响,如涂层外观,附着力,甚至和/或阻碍成膜固化,如图1和图2。因此在施工前测量混凝土中的含水率至关重要。

图1 环氧地坪脱层问题

图2 无溶剂聚氨酯地坪与水汽反应发泡

那么,必须了解水汽从哪里来?据研究,混凝土中湿气的来源主要来自三个方面:

(1)混凝土搅拌过程中加入的水,这部分水除了参与水化,其他大部分水均蒸发或残留在混凝土中,即使是非常干燥的混凝土,其内部残留的水分的质量分数也大约有2%。

(2)其他介质或建筑外部雨水等通过静态压力或动态压力,如渗透压,毛细作用等进入到混凝土中或混凝土表面。

(3)空气中的水分进入混凝土或冷凝在混凝土表面。表1,可见在不同空气湿度对不同材质含水率的影响曲线。

yes

表1 在不同空气湿度对不同材质含水率的

影响曲线。(点击加号可看大图)

如何评估现场混凝土的含水率,现有一些仪器和技术可供定量或定性混凝土中的湿气。从而确保可以施工的范围内。在此,仅对常见方法测试内容做简单介绍。

CM 混凝土测试方法

此方法是破坏性测试,将碳化钙预混凝土样品中的水分,释放气体。依据气压变化评估含水量。可这个方法可以快速的获得定量的混凝土基面含水率。(左图:CM 混凝土基面含水率测定仪)

基面含水率仪(ASTM F2659-10)

此方法为非破坏性相对测试,通过地面与电极之间的低频电场获得电阻来判定基面湿气状况,测量的AC电阻抗,电容,电场的变化随基面内湿气情况变化而变化,从而得到相对湿度。这个方法可以快速的获得定量的混凝土基面含水率。(左图:基面含水率测定仪)

塑料薄膜测试法 (ASTM D4263-83, 2005)

在混凝土地面选择大约1m2区域,此区域应无阳光直射或加热情况,清理干净后铺设塑料薄膜,见下图左。放置至少16小时后,揭开塑料薄膜,见下图右,观察混凝土表面及塑料膜背面是否有水分或湿润程度。这个方法只可获得定性的混凝土基面含水率,经验影响大。

放置塑料薄膜

薄膜下湿气明显可见

树脂地坪对混凝土含水率要求

混凝土地面中的水分对树脂地坪是不利的,但不同类型的树脂地坪可接受的混凝土含水率有所不同。

 

(1)无溶剂型环氧及聚氨酯树脂

此类树脂具有几十年的使用经验,具有优良的施工性能和表面效果,同时大多可以满足LEED要求,可厚膜施工,但一般要求基面含水率必须小于4%。尤其是无溶剂聚氨酯树脂地坪对基面含水率及相对空气湿度有较高的要求。例如Sikafloor-263 SL等系列。

 

(2)水性环氧树脂

不含水泥成分的水性环氧树脂收缩率较低,基于环境条件在1-2天内可以固化。一般水性环氧其收缩率在1.3-1.5%,其收缩率较低正是因为水分蒸发掉后给 混凝土地面水分渗透到涂层并排到空气中提供了便利的三维通道。如图3中所示微观结构,在无溶剂环氧地坪中,基本没有给水分提供通道,而在水性环氧微观上存 在大量的空洞通路,可供湿气通过。一般薄涂地坪对基面含水率要求小于6%,且注意相对空气湿度,以免高湿度影响固化。例如 Sikafloor-2530 W。

yes

图3:水性环氧和无溶剂环氧地坪

微观结构对比(点加号可看大图)

图4 水性环氧砂浆内部

(3)水性聚氨酯砂浆

此地坪材料为多组分产品,可以快速固化,包含复杂的化学反应。乳液中的大部分水在与水泥水化过程中被利用,混凝土中的水分也可以在水化过程中参与水化反应。

因 此地坪是水基聚氨酯和活性无机材料混凝形成的特殊结构,在地坪材料中下部的微观结构上存在大量的通道,水分子能够自由穿透。但其“呼吸”功能不能完全避免 了地坪因基层水汽造成的起泡。因为过多的水汽会造成水与异氰酸酯反应,放出的气体造成地坪表面具有大量针孔,甚至起泡,故一般要求基面含水率应小于 10%。例如Sikafloor Purcem。

 

(4)水性环氧砂浆

水 性环氧砂浆为水性环氧与改性水泥基细密骨料地面砂浆,固化后形成蜂巢结构,如图8所示,在此结构中含有有环氧树脂聚合物和因水泥水化形成的渗透性尖状 物。其内部含有大量的空隙通路可供水分通过,部分水分也参与水化反应,从而在施工固化过程中可快速降低砂浆表面的含水率。

此材料一般做为临时防潮层,防止无溶剂地坪在潮湿基面上的施工后出现涂层渗透性凸起问题。根据施工要求,可施工在龄期约7天但表面无明水的混凝土上。例如Sikafloor Epocem。

 

以上各种树脂地坪在施工前应首先确保在混凝土浇筑时做了防水处理,如铺设Sika PVC防水卷材等。

如果没有防水卷材,当地坪树脂下面的局部水压力(静态力,渗透压等)大于混凝土强度时,则会造成树脂地面起鼓,进而导致脱层破坏。

所有材料都是可被渗透的,只存在相对难易程度。综上所述,凝土中的湿气对地坪施工不利,利用合理的测试方法及判定标准,可以极大的降低地坪涂装失败的风险。另外根据现场混凝土状态,选择合适的产品进行涂装也可以避免地坪施工和后期使用的风险。