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[求助] 聚脲与混凝土含水率

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张作华
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[复制链接] 只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-11-05
                                                            聚脲涂层与混凝土含水率
                                                     防腐蚀论坛资深版主
                                                    上海恩缔实业有限公司技术总监               张作华（13671787959）
                                                     防腐蚀联盟管委会成员
混凝土基础聚脲涂层系统是有底涂、腻子、聚脲涂层构成，在施工过程中或者施工后经常会出现气泡、针眼.脱层等质量缺陷；其中脱层质量缺陷占了整个质量问题的60%。严重时，这种质量缺陷就是不可逆的质量事故，直接给施工方和建设方带来重大的经济损失。究其原因，除了聚脲本身材料质量及施工因素外，大部分都是混凝土基础含水率过高引起的，所以严格控制混凝土含水率是保证聚脲涂层的非常重要的措施之一。根据大量的混凝土基础喷涂聚脲层的案例及实践，一般公认为混凝土含水率必须控制在6%以下。
在混凝土浇筑过程中，除了水泥化学反应成型消耗的水分外，一部分水蒸发到空气中。随着时间的推移，混凝土逐渐干燥，甚至看似涂装前的混凝土已经干燥或者手感无潮湿的感觉；但是在混凝土内部依然存在一定量的水分，或者因为环境湿度大使得水汽再次回流入侵混凝土孔隙。如果此时进行聚脲涂层施工肯定会出现脱层质量事故。因此聚脲涂层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聚脲层脱层。
                                                                 
                                                 图1  聚脲层脱层
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。图2可见在不同空气湿度对不同材质含水率的影响曲线。
                                                                         

                                               图2  湿度和材料含水率关系曲线
既然混凝土含水率对聚脲涂层的影响那么大，那么怎么样才能确认或者检测混凝土含水率呢？根据实际应用情况和方便性，可以从以下几个方面进行确认或者检测。当然这几种是常用的方法，其他更加先进准确或者更加适用性的检测方法希望聚脲涂层施工和建设技术人员能够不断总结推广。
（1）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。如图3
                                                
        
                                                 图3  CM 混凝土含水率测试仪
（2）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。如图4
                                                               
                                      图4  混凝土基面含水率测试仪
（3）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。图5
                                                  
                                      图5   塑料薄膜测试法
通过以上的混凝土含水率的测试方法，可以充分了解当时现场混凝土的状况。如果混凝土含水率高于6%，必须暂停聚脲涂层的施工，等待含水率降低到符合要求时才能继续施工。如果因为工期或者其他特殊情况必须要施工的，那么就要采取其他的措施，强制性的使得混凝土含水率降低到6%以下，如维护遮盖加温，提高局部环境温度，增大混凝土水汽的蒸发量；另外也可以采取热风、热蒸汽、火枪、太阳灯等方法提高水汽的蒸发量，短时间干燥混凝土，直至含水率低于6%以下。各种混凝土干燥，降低含水率的方法要根据现场环境决定，以方便快速安全实用为选择标准，特别注意的是强制性干燥混凝土降低含水率，不能降低或者影响混凝土的强度，就是过干燥导致开裂粉化等次生质量危害，这些都是聚脲涂层施工技术人员要充分考虑和重视的，并且要做好小样试验，再根据综合分析确定大面积实施。
以上我们所讨论的混凝土基础含水率是在混凝土做好防水层基础上测试及解决办法。如果没有实施防水层，聚脲涂层下面的局部水压力（静态力，渗透压等）大于混凝土强度时，也会造成聚脲涂层起鼓，进而导聚脲致脱层破坏。解决无防水层的混凝土局部水压造成的聚脲层脱层缺陷，要做好两种措施，一是必须进行混凝土止水；二是无渗水后除水（每一次除水后必须进行含水率测量，直至含水率低于6%以下）。
混凝土基础聚脲涂层不但是表面涂层工艺，而是一种涂装体系。无论从混凝土含水率测试及干燥工艺，还是表面处理及底涂腻子直至聚脲面层，都要控制好每一道工序。即使混凝土结构也分有防水层和无防水层。这些系统的聚脲涂层体系及技术细节是确保混凝土聚脲涂层质量的关键，也是聚脲施工技术人员必须要了解和掌握的根本。
[ 此帖被张作华在2020-11-05 09:25重新编辑 ]

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