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氟碳涂层强化措施的检测评价技术研究成果

时间:2023-10-04 理论教育 版权反馈
【摘要】:涂装后应进行涂层外观目视检查。漆膜的光泽对于伪装涂料来说是一项很重要的指标。涂层附着力测试完成后,需用相同的涂层系统配套修补测点位置破损的涂层。如仍不合格,涂层施工应返工。

氟碳涂层强化措施的检测评价技术研究成果

在施工过程中,应按设计要求的涂装道数和涂膜厚度进行施工,涂装时应随时注意涂层湿膜的表面状况,当发现漏涂、流挂、变色、针孔、裂纹等情况时,应及时进行修复处理。每道涂装施工前应对上道涂层进行检查,上道涂层检查合格后才能进行下一道涂层施工。随时用湿膜厚度规检查湿膜厚度,以控制涂层的最终厚度及其均匀性。每道涂装施工前应对上道涂层进行检查。涂装后应进行涂层外观目视检查。涂层表面应厚度和色泽均匀,无气泡、针孔、裂缝等缺陷。

当施工完成后,还应对涂层的厚度、附着力光泽度进行测定。其中,光泽度的测定目的是衡量涂层在服役期的老化状况,进行厚度和附着力测试的目的则为衡量涂层的施工质量,具体如下所述。

4.6.1.1 涂层光泽度测试

1.原理

漆膜光泽是漆膜表面的一种光学特征,以其反射光的能力来表示。漆膜的光泽对于伪装涂料来说是一项很重要的指标。从物理角度来看,光泽被认为是漆膜表面把投射其上的光线向镜面反射出去的能力,反射光量越大,则光泽越高,这称为镜面光泽。镜面反射方向的反射光称镜面反射光,而非镜面方向的反射光称扩散反射光。

影响光泽度的主要因素有以下两点:

(1)涂膜表面的平滑度。

同样材质的表面,如果是镜面,发生的是镜面反射,其反射角方向的反射最强;若表面凹凸不平,则会发生漫反射,这样便削弱了反射角方向的光强。

(2)涂膜分子结构的性质。

当表面具有相同平滑度时,光泽的高低和涂膜分子的性质有关,特别是和成膜物质的分子折光度 R 有关。R 值越高,光泽越高。一般含有不饱和键的分子具有较高的 R 值,而具有共轭体系的 R 值更高。

涂膜分子若在老化过程中发生化学或物理变化,则 R 也会相应发生变化,从而光泽度也会发生改变。因此,光泽度的变化是检验涂膜耐老化性能的重要指标之一,可以通过失光率的计算进行量化测试。

失光率公式如下:

式中:H0——初始光泽度(%);

   H1——老化后光泽度(%)。

2.测试方法

涂层光泽度参照标准《橡胶和塑料软管及软管组合件验收压力、爆破压力与最大工作压力的比率》(GBT 9754—2007),使用单角度光泽度仪进行测试,测试角度为60°,其测试方法如下所述。

将仪器按使用说明顺利完成“校零”和“校标”后,将仪器测试面紧贴被测表面,按下“测量”按钮,仪器将显示其光泽度数值,记录5次测试后的数值取平均值记为本待测表面的光泽度。

4.6.1.2 涂层厚度测试

涂装完成后 7 d,应进行涂层干膜厚度测定。涂层系统总干膜平均厚度应不小于 210 μm,总干膜最小厚度应不小于 189 μm。当不符合上述要求时,应根据情况进行局部或全面补涂,直至达到要求的厚度。(www.xing528.com)

1.原理

防腐蚀涂层的厚度与防腐蚀效果有直接的关系,尤以在严酷腐蚀环境下的重防蚀涂料,必须达到一定的干膜厚度。为此往往需要有多道涂层,其主要原因是通常每道涂层不能太厚。若涂料太厚,会使表面发生吸氧皱皮或溶剂不能充分挥发,少量溶胶残留在涂层中而降低耐蚀性。多道涂层系统中,其总厚度为每次涂层厚度的总和,道数越多,整个涂层系统越厚。一般漆膜总难免有若干缺损,如缩孔、针孔、气泡、丝状尘埃埋在漆膜中。在大面积施工中,无法获得完美无缺的漆膜,在缺损薄弱部位首先会发生腐蚀。多道涂层的优点是各层之间互相覆盖缺损部位。因为各道涂层都在同一具体部位发生缺损的概率是极低的,多道涂层保证了整个涂层体系的防蚀功效。但涂层过厚一般会带来较大的内应力,致使涂层在使用过程中,由于外力或温度的变化易发生开裂。

针对所选用的长效性氟碳防腐涂层体系,现场试验结果表明,氟碳面漆的湿膜厚度不应高于 200 μm,干膜厚度应在 70~100 μm 之间。涂层体系整体应在210~350 μm之间为宜。

2.测试方法

桥墩混凝土表面防护涂层的干膜厚度和湿膜厚度,可采用湿膜厚度仪和螺旋测微器进行测量。

涂料涂层湿膜厚度测量时,以每个采用同类型防腐蚀涂层混凝土墩承台结构表面区域(每座墩选取8个表面)为一测量单元,每个测量单元选取三处基准表面,每一基准表面测量5点,取其算术平均值。

涂料涂层湿膜厚度测量采用随炉件法,在同类型区域内(每座墩选取 8 个表面),将 3块 0.5 mm×50 mm×100 mm 的白铁皮粘贴于混凝土表面,随混凝土涂装一起施工,涂装完7 d 后测定白铁皮上的干膜厚度,视为混凝土基面的涂装厚度。

长效性氟碳防腐涂层体系涂层厚度应符合“90-10”原则,即允许有 10% 的读数可低于规定值,但每一单独读数不得低于规定值的90%。

4.6.1.3 涂层附着力测试

涂装完成后 7 d,应使用胶带法或直接拉脱法测定涂层系统的黏结强度。涂层附着力测试完成后,需用相同的涂层系统配套修补测点位置破损的涂层。

1.原理

涂层的附着力包括两个方面:涂层与基底表面的附着力(adhesion)和涂层本身的内聚力(cohesion)。若涂层不能牢固地附着于混凝土表面,再完好的涂层也起不到作用(adhesion failure);若涂层本身内聚力差,则漆膜容易开裂(checking、cracking)而失去防护作用:以上两者共同决定涂层的附着力,构成决定涂层保护作用的关键因素。因此,二者共同作用才能更好地阻挡外界腐蚀因子对混凝土的腐蚀,涂层与基底的附着强度越大,涂层本身越坚韧致密,对混凝土的保护效果就越好。

2.测试方法

直接拉脱试验方法采用拉脱式涂层黏结强度测定仪测定涂层与混凝土之间的附着力。涂层系统的黏结强度应不小于 1.5 MPa,最小黏结强度测点值应不小于 1.2 MPa。当涂层黏结强度不能达到 1.5 MPa 时,可在原检测点附近涂层面上,按加倍测点重做涂层黏结强度检测。如仍不合格,涂层施工应返工。

使用胶带法进行涂层附着力检验时,在确保涂层表面清洁的情况下,在涂层表面做两道切口,每道约 40 mm 长,两道切口以 30° 至45° 较小的角在其中心附近相交。做切口时,使用直尺并用力均匀透过涂层一直切到底材上。按均匀的速度撕下一段黏结强度为(10±1)N/25 mm的胶黏带,除去最前面的一段,然后剪下长约75 mm的胶黏带。

把该胶黏带的中心点放在切口的交点上,并沿着较小的角向同一方向延伸。用手指将切口区域内的胶黏带弄平。透明胶黏带下的颜色可以用来表示胶黏带与涂层是否已完全粘牢。在贴上胶黏带 5 min 内,拿住胶黏带悬空的一端,并将其翻转到尽可能接近180° 角的位置上,迅速地将胶黏带撕下。

检查切口区域,涂层从底材或与前一道涂层分离的情况,分离程度在任一边上,不大于1.6 mm为合格。

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