国内外地坪行业新技术展望
随着经济和建筑业的发展,对地面提出了更新、更高、更多样化的要求。地坪施工新技术、新工艺、新产品不断涌现,呈现出百花齐放的局面。
一、国外水泥及石膏基自流平的应用及发展
欧洲大体上使用两种不同的地面系统,一种是在中欧普遍使用的“浮动式地面系统”;还有一种是在斯堪的那维亚国家普遍使用的“复合式地面系统”。
(一)浮动式地面系统
浮动地面铺设在隔音层上面,与建筑物的承重底板或墙壁没有任何接触,因此称之为“浮动的”。这种找平层铺设在隔音层上面,厚度为4-5cm,施工前需在隔音材料上面设置防潮层。在其上面,可使用自流平地面材料(SLFC),也可以与环氧底漆结合使用。
(1)隔音材料:广泛使用挤塑型(XPS)和膨胀型(EPS)聚苯板以及矿棉板。典型厚度为30mm。
(2)隔离层即防潮层:广泛使用最小厚度为0.1mm的聚乙烯薄膜。
(3)找平层:浮动式地面找平层最常采用的配方中含有波特兰水泥和砂(<8mm),灰砂比为 1:3至1:5,水灰比为0.45至0.55,施工厚度为40-50mm。使用超塑化剂降低水灰比及改善工作性能,并达到提高强度和减少开裂危险的目的。典型的技术指标为: 抗压强度25 N/mm2;抗折强度4 N/mm2;承载能力200 kg/m2。
(4)自流平地面砂浆:
为了获得可以铺设不同终饰地板面层(如地毯、PVC地板和木地板)的表面,采用厚度为1-10mm的自流平地面砂浆(SLC)作为垫层。可使用机械或手工方法进行施工。对这些自流平地面砂浆(SLC)的要求为:自流动性能以获得光滑的表面,从而使终饰地板面层可直接铺设其上; 快速硬化以尽快达到上人行走施工的目的,典型的高质量SLC两小时后即可上人,过夜干燥后即可铺设装饰地板面层;具有较高的抗压和抗折强度,以及对基层良好的粘结性和耐磨性。图1为典型的浮动地面找平层地板结构。 (图略)
如果终饰地板面层采用多孔或釉面地砖,可使用流动层粘结砂浆来替代自流平砂浆。这种砂浆必须100%地覆盖在地砖背面,使地砖与找平层之间形成强有力的粘结。图2为典型的采用流动层粘结砂浆的地板结构。(图略)
这种粘结砂浆的配方中使用可再分散胶粉(RPP),RPP足以改善流动层砂浆砂浆的流动性,因此无需额外添加超塑化剂,流动层粘结砂浆非常适合于铺设尺寸较大的地砖,并且可以减少10-15%施工时间。
(二)复合地面找平层系统
与中欧地区的地板结构不同,斯堪的那维亚国家采用的是复合地板结构,一般不使用隔音层,可使用成膜较厚的可泵(机械施工)自流平地面找平层直接铺设在承重地板上面,而不设置隔音层。由于这层地面找平层与建筑物的承重底板直接相连,因此称之为复合地面找平层系统,地板面层直接铺设在该找平层上。在这种情况下,常常使用底漆来降低承重结构基底的吸收性,这些底漆为聚合物乳液。使用底漆是为了提高流平能力,有助于在浇注过程中获得光滑的表面。这些可泵的自流平地板找平层的施工厚度要比铺设在浮动地板找平层上的SLC厚得多,一般为5-30 mm,这种地板找平层之所以较上述的 SLC铺设得更厚是因为它具有双重目的,即可以作为隔离层,也可以满足终饰地板面层对平整性和光滑性的要求。地板面层通常为地毯、PVC地板、橡木地板或层压镶木地板。
可泵地面找平层所使用的原材料与SLC基本相同,但必须进行配方设计以使其具有很好的流动性并易于泵送,它应具有较低的粘度,这样在管道内流动时可以减少阻力并快速流出,粘度的降低还有助于延长开放时间。在施工过程中,铺设在底层地板上的找平层必须具有良好的流动性。它们必须具备所谓的再愈合效应,即两层不同找平层浇注在一起时可以产生同一光滑的表面“共同流平效应”。可泵地面找平层凝结时不应产生应变以减小开裂的可能性。 对这种找平层的要求包括:光滑,自流平; 强度及内聚力; 坚硬的表面,耐磨性和抗冲击性;较高的抗弯、抗压及抗拉强度;不产生张力和应变; 硫酸钙基地面找平层。
石膏基找平砂浆在室内应用已有了几十年的历史。这种找平砂浆的突出优点是在机械铺设作业时有很好的流动和易性,而且可以容易地进行无缝大面积浇注,因为石膏基找平砂浆在硬化后可以提供无内应力的高强度性能,因此硬化过程中不产生形变。由于上述特点,近年来石膏基找平砂浆在欧洲获得了迅速的应用。
如今在对旧建筑物进行翻新的过程中大部分此类地面需要进行修整,铺设新的终饰地板面层。 修补类型取决于地板的终饰面层。采用不同地板面层时典型的地板结构如图4所示。(图略)
(1) 采用水泥基材料翻新:
如果采用水泥基自流平地板材料(SLC)或瓷砖粘结剂(CTA),旧的硫酸钙地面找平层表面需要涂覆底漆。该涂覆工序是在地面结构翻新过程中额外增加的工序但绝对是必要的。如果不涂覆底漆,会在旧硫酸钙地面找平层与新SLFC或CTA之间的过渡区形成钙矾石,从而导致粘结强度下降和脱层。在铺设CTA或SLC或采用其它工艺之前,涂层应充分干燥且成膜过程必须结束。
(2) 采用石膏基材料翻新:
如果自流平地板材料或瓷砖粘结剂是a-半水石膏基的而不是水泥基的,可以略去涂覆工序。硫酸钙基SLFC和CTA可铺设在旧的II型无水石膏找平层表面而无需使用底漆。由于这些产品是硫酸钙基的,作为基层进行铺设时不存在形成钙矾石的风险。因此没有粘结强度的下降或脱层现象。
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二、国内外有机树脂类地面材料应用及发展
随着中国经济和建筑业的高速发展,树脂类地坪行业也正经历着一个崭新的发展机遇和快速发展的时期。一些地坪工业新技术和新工艺的应用,给从业者及使用者提供更多的创新及应用空间。
下面是几种国外特殊地坪系统的介绍。
(一)极端生产环境下的地面系统
极端环境主要包括:极重的荷载,极频繁的冲击力,极度高温和低温,抗水性及高腐蚀区域。目前一般的无机耐磨地面和树脂地面已不能满足于以上要求,如无机耐磨地面的抗腐蚀性,耐高低温性都较差,而如环氧体系等一般性树脂地面不能有效的抵抗地表及地下的水汽影响,也不能完全应对极端环境问题。目前国际上一些著名建材企业已开发了一种水性聚氨酯砂浆地面(Polyurthane system),它是水性聚氨酯和高强度无机骨料合成而成,经过近几年在市场上的应用,获得了良好的反响。因为它的水性聚氨酯成分,故能最大限度的解决地表和地下水汽的破坏问题,也被称之为可以自行呼吸的地面系统,自身可实现永久性不会起泡,脱层。因为它的高强度无机骨料使之成为目前世界上公认的超硬的地面,尤其在抗冲击力上,是目前一般地坪系统的5-10倍以上。又因为它的聚氨酯成份,它比其他无机地面系统具有更强更多种类的抗化学腐蚀性,对强酸,强碱及各类盐溶液都有良好的性能表现。因为它的固化快速和养护期短,能大大的减少施工和养护时间。此类材料已被众多国际知名企业采用:如汽车行业:大众,通用,奔驰等,食品行业:雀巢,百威,光明乳业,可口可乐,百事可乐,机械行业:通用电机,克虏伯等,烟草行业:英美烟草,昆明卷烟等及各类水产企业。市场的大量需求也给了聚氨酯原材料生产企业如BASF,拜耳等带来了原材料的大量需求,这些企业也在着手在国内投入更大的生产线来满足市场的需求及降低原材料的成本要求,相信在今后几年此类材料还会有一个更飞跃性的发展。
(二) 早强快硬高性能地面系统
该系统需要具有更短的施工及养护时间,可用于对建筑地面的保护,并可以快速修复旧有地面及低温固化的特点。在中国,二十年来的投资高峰,其所建的工业厂房地坪均有不同程度的破损,急需对建筑地面进行快速有效的改造及维护,以符合其产品生产要求并最大限度的减少对生产的影响。故而在地面翻新和改造市场上又有新的要求和方向。目前国际上已有公司开发了甲基丙烯酸甲脂(PMMA system)的地面系统,它能在2-4小时之内完成施工、固化和养护过程,是目前一般地面系统(耐磨地面,环氧地面)的十分之一。丙烯酸成份,它还能抵抗紫外线,在长时间的紫外线照射环境及户外雨水侵蚀下不易出现脆化和变色的情况,耐化学及耐药性也具有优异表现。在国内外很多人行天桥,室外停车场此系统的广泛应用之处。
(三) 防水型环氧地面系统
众所周知一般环氧地面对地下水汽的要求是非常严格的。在没有做过防潮处理的底层混凝土地面或施工时原地坪含水率大于8%时,直接施工环氧地面系统,因为水汽向上形成正水压效应,会造成环氧地面的起泡、起壳现象。伴随着材料研发的不断进步,新的防水型环氧地面系统应运而生,它可以在潮湿混凝土基层上自行形成一个临时隔潮导水层(TMB system),防止地下水汽对表面环氧材料的影响。在许多工程项目中多会出现未施工防潮层、混凝土浇筑未满28天养护期或混凝土含水率超过8%就要施工环氧地面的情况,而若采用原有的普通环氧地面,极易会出现环氧地面起泡脱层的情况。而TMB系统能在混凝土浇筑后3-5天内完成环氧地面的施工,大大的减少了等待混凝土干燥的时间,节约了工期。另外在地下水汽丰富的地下室及潮湿基面上也非常适合于采用这种地面系统。
(四) 彩绘树脂涂装装饰型地面系统
目前无论是民用建筑市场还是工业建筑市场对地面材料的装饰性也提出了更高的要求。在机场,图书馆,展览馆,医院,商务中心,大型购物中心及工业企业的办公区域,都要求更美观,更耐久的装饰性地面材料。比起原先通常采用的大理石,花岗岩,PVC卷材,片材,国际上新流行的树脂彩绘涂装体系可以按照客户个性化的要求做出更亮丽的装饰图案,这是一种崭新的概念系统。它的系统特点是可以尽情表达客户的设计想象,图案画面自由设计,颜色艳丽,持久的美观性,可以和建筑物的寿命相当;无拼缝,无割缝,整体性强;不收缩,不膨胀,自重轻;表面密实,易清洁,易养护;无污染或辐射污染是理想的绿色装饰性地面系统。
彩绘树脂涂装体系和普通石材的比较
随着环保意识和要求的提高,石油产品成本的上升,科学技术的进步,无溶剂产品及水性产品等具有优异的环保性能及使用功能的有机材料,在国内的市场将得到极大的推动和发展。尤其以改性环氧树脂体系和聚氨酯体系材料,因其适应范围广、通用性强、综合性能优异等优点,必将使工业地坪及商业地坪得到极大的发展。公共空间的地坪应用体系,将会越来越多的以环保树脂材料及彩绘树脂涂装体系代替传统装饰材料。
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三、国内外有机材料地面施工应用及发展
中国是一个高分子聚合物地坪的生产和使用大国,随着国际地坪行业的发展,中国的地坪业不断吸收国际先进技术。中国、亚洲、欧美特色的结合是中国地坪未来发展的最佳选择。下面我们介绍几种国外流行地坪品种和中国目前研发的目标和现状。
(一) MMA(甲基丙烯酸甲酯)地坪施工
MMA地坪广泛应用在室外的高分子聚合地坪材料。其突出的耐候性特性,能应用在一些传统的环氧树脂体系、聚氨酯体系不能适用的地面。MMA地坪的特点耐候性好,室内外都能使用;除芳烃类溶剂化学品外耐酸碱强; 耐负荷、耐磨、耐冲击性都较好; 环保、卫生、固化后无小分子分解,符合卫生食品行业标准。固化条件对温度反应不敏感,可在-30℃低温下施工,常温固化时间1-2小时后就能投入使用。MMA地坪涂料的制作,以甲基丙烯酸甲脂为主要原料,加入高熔点蜡液等材料配以专用色浆,把上述材料充分混合后和骨料混合,比例100:200-400.固化剂是50%过氧化苯甲酰等过氧化物、促进剂、环烷酸钴等金属盐,在5℃以下使用时添加,辅助配套材料专用粉料、骨料及助剂。
施工方法:
1. 素地处理:混凝土素地必须干燥,水份应控制在5%以下。混凝土底材要求平整有强度、无裂纹(有裂纹必须先行修补),但不能太光滑(如过分光滑需打毛)。注:底层禁用混有溶解于MMA的树脂水泥浆材料。金属板底材需进行除锈、除油、抛光处理。
2. 底涂施工:底涂A料与固化剂充分混合后,在处理好的底材上,进行镘涂,涂层要有良好的渗透性,固化后有光泽。但不能有积液,也不能有明显针孔,如固化后发现有针孔,需打毛,补涂。
3. 中涂施工:中涂A配料:先用标准用量75%配制好的树脂液与全部色浆、骨料进行充分混合。再把25%的树脂液,助剂加入,充分混合后加上硬化剂,充分混合后在固化后的底涂素地上实施镘涂。
镘涂前:先把根据厚度要求配制的料倒在素地上,计算好面积与用量,用木刮或橡皮刮子铺开,然后用钢镘刀快速镘平(尽量在封面蜡浮起前镘平,蜡封形成后一般不能再抹开,否则会影响固化效果).
4. 面涂施工:面涂A制造:用MMA树脂液与专用色浆充分调匀。现场加上固化剂(用量根据环境温度决定),充分混合后用羊毛滚进行滚涂。
操作顺序:先把调好的料全部倒在素地上,根据厚度确定每平方米用量后均匀的铺开。然后用羊毛短滚十字交叉形涂抹,涂抹一定要在蜡面浮起之前完成。面涂施涂一般为二次。防滑地坪要在第一次和面涂未凝胶前播撒防滑骨材。凝胶后清除多余末凝胶的骨料。再在上面直接进行第二次面涂。艺术印花、印格工艺,需在中涂未凝胶前完成。MMA地坪在面涂施工二小时即凝固,并可投入使用。
MMA是室外车站、码头、广场、公路等露天场所施工最有发展前途的地坪涂料,色泽鲜艳不退、卫生、环保。MMA施工时气味很重,但产品毒性极低。只需做一般防护,但对人的感觉器官有较强的刺激,所以施工时要做好周边人员的疏散防护工作。MMA工程施工是2006年从日本引入中国,目前涂料生产国内还没有。
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(二) 环氧彩砂压制地坪施工
环氧彩砂压制地坪主要指莹彩花岗岩地坪,是用莹彩级配砂和环氧类树脂胶按15左右比1的比例混合压制而成。在欧美地区作为高档的聚合物地坪材料比较流行,主要用于负重和人流量较大的,特别需耐磨的区域,如工厂、学校、医院、车站、码头、机场等场所。特点外观美丽、丰满、花色可自由调配,有类似天然石料的感观。由于其树脂粘接材料属低收缩率品种,加上本身树脂含量很低所以热膨胀系数很低,与混凝土石材近似,所以可在千余平方米的地坪上做到无接缝。室外受紫外线损伤很少、耐热水、热气冲洗,地坪厚度可做到4mm-5cm以上。彩砂地坪用树脂量很少,但由于级配合理,形状科学。所以非常密实、孔隙率很少,界面表面积只有粉浆料的几十分之一。抗渗漏、耐化学腐蚀和应力腐蚀都特别好,还安全无毒。压砂地坪表面可根据业主要求做成防滑、划格、玻璃面等多种形式。
莹彩花岗岩地坪的制作和施工
1. 莹彩级配砂制造
选择天然石英单晶砂中具有天然圆角的纯石英砂,进行颗粒分级打磨,然后进行化学前处理。再进行特殊的染色包覆。化学处理后的砂,严格分级按不同厚度地坪要求的标准进行科学级配,即组成配方砂。
2. 压制砂专用胶制作
底涂胶:A料:具有一定酚羟基的中等分子量环氧树脂加超长碳链的环氧化合物。附着力增强剂、助渗透剂等助剂组成的无溶剂高分子化学材料。B料:改性脂肪胺、芳香胺或可与环氧树脂交联的树脂。与增溶剂复合反应组成的无溶剂环氧树脂固化剂。
注:压砂地坪是密封性能极好的化学材料,底涂料中严禁有溶剂。否则,在压砂地坪成膜后,底涂料溶剂的缓释会引起彩砂涂层的起泡、空鼓、溶胀。
层间粘接胶和粘砂胶:A料:具有一定酚羟基的中等分子量环氧树脂及低分子环氧化合物、附着力增强剂、防漏胶助剂等材料组合。B料:粘接力较强的改性胺及多种复合材料组成。特点是不漏胶,不团聚,不泛油,不爬砂。
面涂胶:A料:低分子量双酚A,双酚F等环氧与折光率高的环氧化合物助剂组成。B料:聚醚胺、脂环族胺、增韧剂、增强剂、促进剂等材料组成。特点是涂层薄而均匀,表面致密性好,无白化现象、折光性耐候性佳,与砂浆层的附着力覆盖性也很好。
3. 涂层施工方法
(1) 素地处理:混凝土素地在施工完保养期满28天后,检查水分<6%后进行打磨找平处理。
(2) 底涂施工工艺:在清洁处理(方法同自流平)后的素地上施涂底涂料、把底涂A,B料复配后,倾倒在素地上,用镘刀或刮钯缓缓镘过地面,充分渗透,但不能积液。底涂层凝固后检查,要求整体有光泽。无光泽处(即漏胶)要补涂,有积液处要打毛。
(3) 层间胶施工:在底涂胶凝固后(即施工12-24小时内)尽快施涂,否则需在底涂料上打磨。把层间胶A:B料充分混合后均匀的涂抹在底涂后的素地上即可。
(4) 压砂施工:配砂:粘砂胶A料和B料混合后再与级配砂混合:胶、砂比例
手工压砂 1:12.5;机器压砂 1:14~16 。在层间胶施涂后还没有凝胶的可操作时间内,用摊砂机或人工专门钯把配好胶的砂均匀的铺在地面上。先从上向下压实,再用抹光机把表面压实抹平,小面积也可以人工用钢制抹刀进行压实抹光。
(5) 面涂施工:配料:用低粘度A料与B料混合。把混合好的面料倒在固化后的压砂层上镘涂,要求充分渗透,达到饱和状态。如需表面光滑,可在第一次镘涂面料固化后,轻度磨光,再用凝胶型面涂胶或流平面涂胶涂一遍,面涂48小时后即可使用。
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(三) 环氧彩砂喷绘地坪施工
高分子彩砂喷绘地坪是最新颖流行于欧美地区的环氧地坪品种,特点是耐磨、防滑,可使用时间长,一般都可达5年以上。整块地坪无接缝、不开裂、不渗漏,可耐热水、洗涤剂清洗、安全无毒、低成本、高效能。适用于要求色彩鲜艳丰富、装饰性强,防滑耐磨要求高的食品制造业、工厂、学校、医院、写字楼、餐饮业制作工场、泳池、屠宰场、油品仓库等地。
1. 彩砂和胶的制造
彩砂制造:在天然单晶石英砂中筛选平均粒径10-30目、30-50目、40-70目的砂,用特殊工艺去除尖角,再进行化学包覆染色,使用前根据用户要求进行配色。
底涂胶的制造:A料:带有一定酚羟基的中等分子量的双酚A型环氧树脂与长碳链形环氧化合物及助剂进行复合。无挥发性溶剂。B料:经化学材料改性的脂肪胺、芳香胺及助剂进行复合。特点是要求采用无溶剂、低粘度强附着力环氧涂料。因为底涂缓慢释放的溶剂会软化、溶胀、鼓泡、剥离彩砂层,所以底涂料禁用溶剂涂料和层向附着力差的涂料,如腰果酚残液制造的胶。
粘砂胶的制造:A料:含有较高酚羟基的中等分子量双酚A型环氧树脂、聚酯改性环氧,侧链型环氧、长碳链型环氧化合物、附着力加强助剂、抗爬砂剂等复合。B料:聚醚胺、脂环族胺、芳香胺、高碳链树脂胺、复合改性。特点是高粘接性、不爬砂、对素地和包覆砂都有很好的附着力。
面涂胶:A料:由低分子量双酚A型环氧树脂,双酚F型环氧树脂,高折光率环氧化合物,弹性树脂、助剂复合组成。B料:由脂环族胺、聚醚胺、环氧化合物、芳香胺及抑二氧化碳助剂等材料改性复合组成。特点是根据涂层的防滑、耐磨。防腐要求,可配制具有多种功能性的涂层。
2. 喷绘彩砂地坪施工工艺
素地处理:彩砂地坪素地品种广泛,可以是混凝土,也可以是大理石、磁砖,甚至钢板,玻璃等。彩砂地坪素地处理要求一般,工艺与环氧自流平相同,但禁用溶剂型胶粘剂做修补、底涂。因为溶剂终究是要挥发的,而挥发出的溶剂会被密封在喷绘彩砂地坪的胶层下,逐步软化、破坏和撑开中涂和底涂的附着界面。
粘砂胶施工:粘砂胶是粘度强度很高的高粘度胶,流平性不太好,施胶平整度要求很高。A料、B料混合后,倒在凝固后的底涂料上,用细齿刮摊平,再用短毛滚筒十字交叉式滚平。每平方米用胶量一定要达标。每平方米达250克左右,过多、砂层不平整、过薄会漏底。在粘砂胶涂平后的可操作时间内进行播砂。
播砂施工:先按业主指定的颜色配砂,然后把配好的砂用播砂机或手工均匀的、薄薄的播撒在胶面上。
清砂施工:播砂12小时后、或经检查、粘砂胶凝固后,用吸尘器或其他方式,清除掉没有粘住的多余砂。检查砂的平整度后即可进入下道工序。
面涂施工:面涂A料与B料经混合后,用短毛滚筒,滚涂在播平、粘着的砂面上。根据业主对防滑的要求,用面涂料的粘度、层次来调节涂层的厚薄。面涂层薄则防滑性好,面涂层厚表面光滑。
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四、国内外地坪行业新技术展望
由于洲际区域企业文化不同,人文意识的差距,在地坪功能上的追求标准不一样,所以随着高分子地坪的发展,欧美和亚太地区地坪材料在品种上从21世纪开始走向了两个不同目标的发展道路:
一种是以日本为代表的粉浆型高分子地坪(主要指环氧自流平)。从多种化合物材料并存为追求目标:产品特性为外表美观、低成本、材料易得、施工方便、造价低廉。缺点:过份偏爱表面美观,多种地坪品种都存在各自较明显的缺陷。
发展趋势:以外观完美为主要追求目标的多种高分子材料地坪如:彩色无溶剂环氧地坪、MMA等室外地坪材料等,同时也在加速吸收欧美国家以环氧为主要材料及延伸的多功能地坪的设计理念。亚洲地区以前的环氧地坪工艺,主要是受日本工艺影响居多。
另一种是以美国、加拿大为代表的高分子砂浆地坪。追求目标:多功能多品种多形式,注意强度、耐磨性、耐久性兼顾美观(如:填料砂的精加工和级配)。缺点:材料加工要求高、而精加工设备和施工技术有较高的要求。
发展趋势:更加注重地坪材料对混凝土地面的多种保护形式,功能兼顾的同时更加追求品种特色。例如在喷砂、压砂、薄涂中注意加入防腐、环保、低温固化的针对性特色。材料坚持以环氧为主,延伸至环氧乙烯基、聚氨酯、硅烷改性复合环氧树脂。
我国研制应用水泥地面自流平材料起步较晚,是从20世纪80年代后期开始的。初期发展速度及推广也较慢,主要原因是自流平材料成本较高,受我国经济条件的限制,在建筑工程中大面积使用受到约束,仅在一些对地面平整度要求较高的工厂、医院及国外投资建设的工程中得到应用。近几年,随着改革开放的深入,建筑工程质量、施工速度要求的提高,有加快发展的趋势。
目前国内水泥地面自流平材料的发展与国外先进国家相比差距较大。首先国内水泥地面自流平材料的品种较少,因此需要加快完善产品种类,扩大使用范围,如快硬自流平材料,2--6小时即可上人行走;工业用耐磨地面自流平材料;高强度、高性能的地面自流平材料等。另外,还需加强水泥地面自流平材料施工机具的开发和引进。自流平材料作为一种地面施工的新材料、新技术,随着它的推广应用,施工和设计部门对这种材料的深入了解和认识,它所具有的独特性能将会逐步被人们所认识和接受。随着该材料品种增多,功能增加,成本的进一步下降,它将在改善建筑物地面质量,降低劳动强度,推动地面施工与应用技术的发展上发挥越来越重要的作用,具有极广阔的应用前景。
国内树脂类地坪材料以环氧类材料为主,但以溶剂型环氧为主,估计约占地坪材料的70%左右,无溶剂系统相对较少、水性系统则更少。丙烯酸(交联)类材料在国内使用的更少,除防腐蚀目的的乙烯基材料外。聚氨酯类材料中基本上全为溶剂型系统,一般含溶剂30~40%。以聚酯和聚醚聚氨酯为主,大多适用于薄涂地坪,几乎没有无溶剂产品和水性产品。
在地坪涂料领域中,目前溶剂型涂料仍占主导地位。传统的溶剂型地坪涂料和无溶剂型地坪涂料中存在着许多挥发性溶剂和改善黏度的活性稀释剂,对人体和环境存在不同程度的危害。同时,溶剂型地坪涂料在施工中存在许多难以克服的弊病(如起泡、鼓泡、脱落、附着不良等)。与溶剂性涂料相比,水性地坪涂料能降低对地面的潮湿度的要求,减少了有机溶剂(VOC)和有害空气污染物(HAP)的排放,扩大了应用范围。目前水性环氧涂料多采用水性固化剂乳化液态的环氧树脂,制成水性环氧涂料。从报道的涂装后涂膜的性质来看,涂膜的表干速度过快,在厚膜型涂料体系中涂层不能完全固化,而且涂料的活化期结束标志不明显,容易引起涂料在固化后仍被施工,导致涂膜的光泽、附着力等各项性能变差。即使是在活化期结束前涂装的涂膜,固化后其交联密度低,涂层结构疏松,耐候性差,其表面的光泽、丰满度与溶剂型地坪涂料有着较大的差异,且相应的耐腐蚀性能也很难完全满足各种地面环境的要求。国内已有研究采用由特殊结构的丙烯酸改性液体环氧树脂和含表面活性链段的亲水亲油固化剂配制高性能水性地坪涂料,使其性能得到大大的改善。
地坪由于经常受摩擦,比其他建筑部位更易带电。在生产、生活中为了保持良好洁净的作业、工作环境均要求使用地坪保护材料。在许多场合要求地坪有较好的、稳定的抗静电能力。在原溶剂型、无溶剂型防静电环氧树脂地坪涂料的基础上,经过综合改性,研制成防静电水性环氧树脂地坪涂料,电阻率为1×106~1×108Ω·cm,具有很好的抗静电性。该涂料为双组分、常温固化型,是普通油性防静电环氧树脂地坪涂料的换代产品。其主要成分为水性环氧树脂、水性固化剂、导电填料、抗静电剂、水等。其涂膜表面性能、力学性能、抗静电性能均达到或超过相应的行业标准。水性防静电环氧树脂地坪涂料是地坪涂料的发展方向之一。
如果材料中以含异氢酸根基团来统称为聚氨酯材料的话,聚氨酯所包括的种类非常之广,有聚酯聚氨酯、环氧聚氨酯、丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯等及其他不同类型的改性聚氨酯和单组份潮气固化型聚氨酯等等。我们目前使用的主要是聚酯、环氧、丙烯酸等改性聚氨酯为主,在聚氨酯成膜物中,由于含有特殊的分子结构,使它有优良的抗疲劳性和使用寿命,另外聚氨酯可以和不同的树脂相匹配,设计为不同硬度、不同性能和不同档次的工业地坪材料。传统的聚氨酯是以溶剂型为主,一次成膜厚度较低,在工业地坪上主要做薄涂型,往往与环氧底涂和中涂配套。随着无溶剂聚氨脂在国内的开发利用,它的一次性成膜厚度和流平性已达到无溶剂环氧自流平的水平,特别是它的低温固化性能的韧性是普通环氧无法比拟的,所以聚氨酯材料在某种工业地坪中的应用将会替代环氧树脂。
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防腐地坪,国内目前还是以乙烯基等材料为主,环氧树脂耐酸性固化剂的选择也较多。防静电地坪,在环氧树脂和聚氨酯材料中做的较多。彩砂和环氧水磨石地坪也正在为大型工厂地面使用。相信目前国内以环氧和聚氨酯为主体的地坪生产厂家都能根据客户的要求,度身定做不同类型不同工艺的普通和特殊工艺要求的工业地坪。
中国高分子聚合物地坪起步晚,但发展非常快,中国地坪业也最能吸收国外先进地坪理念,接受国外先进技术和工艺,发展适用中国环境的地坪是目前中国高分子聚合物地坪的研发主流。下面我们介绍目前国内几种吸收国外技术,结合中国国情正在研发、推广的典型高分子聚合物地坪。
(1)喷绘彩砂防腐地坪
吸收引进欧美国家的喷绘彩砂地坪工艺,研发各类防腐A B胶,已经实际应用到电镀厂的多种酸碱处理工场。也应用到满地油污的五金切削工场。防腐、防油、防滑。抗冲击效果均表现良好。
(2)环氧防腐压砂地坪
接受国外压砂地坪的制造和施工技术,研发既有国外压砂先进理念的特性,又具有低孔隙率,高附着力、防腐、耐温、防渗透功能的胶,已经应用到国内飞机制造厂的机库及炸药厂的车间、仓库、物流通道上均能达到设计要求。
(3) 环氧加MMA喷绘、压砂地坪的生产和施工
这是运用欧美的喷绘、压砂地坪的先进制造,施工理念和技术,结合日本的MMA制造施工技术。既达到耐压、耐磨、防滑的效果,又充分利用MMA的耐候特性,运用在露天车站、人行横道线、步行天桥、高速公路收费站等有多种功能性要求的露天场所,效果明显。既有很高的附着力,又有很好耐候性能、成本也较低、施工方便。
(4)超短切玻纤。强化地坪的生产、制作与施工
超短切玻纤喷绘地坪、墙面是运用欧美引进的喷绘地坪工艺。用超短切玻纤进行喷绘,该地坪完全可达到玻纤、高分子玻璃钢地坪的增强、防开裂、防腐等作用又克服了铺设玻纤布造成的应力腐蚀等负面影响。该地坪可用在地面,也可用在墙面。超短切玻纤强化地坪与传统的玻璃钢地坪比较,成本低,施工方便,使用面更广泛。
(5)高聚合物地坪的辅助材料制作和施工
高聚合物地坪的质量与辅助材料的使用品种、质量与施工方法对高分子地坪的质量具有直接关系。近几年,受到中国地坪行业的越来越重视,也正在以多种渠道从国外引进各类产品及生产技术,下面我们简单介绍几种类型材料。
(1)环氧树脂、硅烷重力自动灌浆胶
适用于0.1mm~0.5mm混凝土或石材地坪素地的微小裂缝的修补。
地坪素地因为施工或配比质量、气候、保养等多种因素造成的微细裂纹是常见的缺陷。一般性修补灌封胶无压力很难渗透,施压灌封成本高、施工难度又大。而这种重力自动灌胶浆,无需辅助设备,只要人工将胶滴在缝口,胶液就会自动爬渗进去,强度很高,性价比好。这种胶对地坪素地的修补能起到关键性作用。
(2)高分子砂浆修补料
改性环氧树脂及助剂、固化剂与圆角级配砂、活性硅微粉组合成。适用于地坪素地大面积裂纹、空洞的修补、建筑、机械、电器等材料的预埋件处理。特点是收缩小,粘结强度、受压强度,抗拉强度都好,能在-25℃~-40℃气候中施工,成本低、施工方便。
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(3)地坪附着力增强剂
高分子聚合物地坪材料的铺设过程中会遇到多种多样的素地,部分素地因过分光滑、坚硬的原因,与高聚合物的界面结合不好,严重影响附着力,这就是以往高聚合物地坪脱壳、开裂的最主要因素之一。为解决这一经常碰到的难题,国外一般是在加强地坪素地的打磨凿毛外,对部分状况特别不好的素地喷施附着力促进剂。促进界面附着强度。附着力增强剂有醇溶性,水溶性环氧化合物、硅烷偶联剂、PH调节剂、液相载体组成,经附着力增加剂喷涂过的素地与高聚合物的附着力可增加30%以上。
当前我国正在进行大规模的建设,对是地坪新材料、新技术的研究和应用提供了一个巨大的舞台,相信随着人们对地坪新材料的进一步认识和认可,中国的地坪行业将在很长的一段时间内保持较大的发展速度,并很快接近和达到国际先进水平!
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