抗化學腐蝕工業地坪的解決方案
抗化學腐蝕工業地坪市場應用
樹脂地坪,作為抗化學保護涂層在過去的數十年中已經廣泛用于混凝土和鋼板表面以及其他結構上。可以應用在各種不同的工礦環境下,尤其在重化工業上更為明顯。腐蝕性材料范圍十分廣泛,包括清潔劑和消毒劑、石油和燃料、食品及其添加劑、天然或合成脂肪和油、高腐蝕性的酸堿物及溶劑等等。樹脂地坪不僅可以有效的保護混凝土表面免受化學物質的直接腐蝕,還能夠防止化學物質侵蝕建筑結構載荷部位從而導致喪失結構完整性。同時抗化學腐蝕地坪已經漸漸成為一種環保類的產品,能夠防止表面液體污染地下結構。
在抗化學腐蝕地坪設計選型時,首先考慮,地坪能夠有效的防止滲漏,防止侵蝕劑到達混凝土層;其次,地坪本身不會受侵蝕劑的重復或者連續接觸而受影響。
在實際應用中,我們必須明白對于指定的抗化學腐蝕地坪,沒有一個產品能夠抵抗所有可能的污染物。不同類型的樹脂可以抵抗不同類型等級的化學物質,因此,必須挑選合適的地坪來符合所需要的工作條件。這就需要精確的定義是什么樣的化學制劑,同時,如何進行地坪的日常維護。
在地坪施工前,作為業主/工藝設計師應考慮到有許多因素會影響到地坪系統的抗化學性能,典型數據需要提供給地坪材料廠家或施工公司:
化學制劑的類型和化學反應
化學制劑的物理性能及濃度
化學制劑的使用溫度
化學制劑的接觸方式
地坪材料廠家或施工公司經與業主/工藝設計師確認如下因素:
地坪的樹脂/聚合物類型
地坪系統的抗化學腐蝕等級
地坪的厚度
其他因素在設計要求范圍內。
什么是化學腐蝕?
廣泛來說,要腐蝕攻擊樹脂地坪的表面必須認為是打破了聚合物的結構,使其無法發揮其功能。明顯的表現是表面侵蝕,使其軟化或脆化導致早期磨損,或者起泡和剝離。其次可能會發生表面污點的擴展,基層樹脂逐漸變黃或者退色。在一些情況下,如果地坪的長期耐久性并沒有破壞,即使有視覺上的變化也并不嚴重,但對于美觀性要求較高的情況下就并不那么歡迎了。
化學腐蝕原理
地坪系統主要由以下2類腐蝕情況:
1. 溶劑腐蝕
此類侵蝕主要是一個物理過程,溶劑被吸收進入樹脂粘接劑的內部,引起表面膨脹和破壞粘接劑的結構。這種破壞導致樹脂粘接劑的軟壞,增加磨損和破壞涂膜完整性,并且溶劑被吸收的每個周期都會增加其軟化,導致表面起皺,逐步分解和分層。通常樹脂固化交聯密度越高,抗化學性能越好。
2. 酸堿化學物的侵蝕
此類侵蝕主要是化學反應,通過化學反應破壞樹脂聚合物,從而削弱表面。這通常會導致機械損傷,表面光潔度的損失,增加磨損和過早失效。這是一個可視化的過程,在限定的區域內有化學物的發生,一種“自上而下”的過程,隨著化學物的反復溢出而越來越嚴重。
有機物反應導致的化學侵蝕
有些材料,如乙酸(醋酸)能夠通過上述兩種機制進行侵蝕,這可以使他們在某些情況下極具破壞性:有機溶劑的的溶劑效應能夠吸收材料至地坪表面的深處,然后這些化學物質能夠在深處更開放的侵蝕,從而導致破壞整個樹脂粘接劑。
樹脂的抗化學性能
某些樹脂聚合物比其他的材料具有更好的耐化學攻擊性,由于其較低的反應活性或者腐蝕劑很難到達聚合物內,例如Sikafloor-381 環氧地坪,SikaCor乙烯基地坪,且可以廣泛應用于不同級別的地坪。類型的選擇取決于地坪應用的性質和性能要求。
一般而言,具有較高樹脂含量和交聯密度的系統,抗化學性能越好。將特定的抗化學侵蝕材料合并在一個系統里面可以提高其對特殊化學品的抗性。重要的是,任何暴露在化學侵蝕表面的樹脂必須是在規定的條件下正確混合,施工和固化一段時間的,已達到良好的化學固化。如果過早的將地坪暴露在特定的材料上,可能會導致地坪的永久性損傷和長期的性能傷害。
暴露的等級和維護
正確評估地坪的化學物暴露等級是很重要的。應該牢記的是,這些材料的地方責任在于雇主應確保合適的清潔和保養來防止化學物的溢出。溶劑的存在會增加了發生火災的風險:存在溢出的酸或堿可能會導致燒傷員工,或破壞車間和機械等等。
在化學泄露可能發生的地方,制定迅速移除溢出物的安全有效的方法是至關重要的。這應該由受過訓練的人員來采取最適當的方法進行相關材料的移除,包括表面的清潔,適當的處理產生的廢物。
需要提醒的是,以溢出1%的水溶液在表面上為例,隨著其逐漸干燥,能夠產生類似高濃度(30-50%)暴露面的影響。這些高濃度的破壞所產生的影響會遠高于1%的溶液反復暴露產生的影響。在實際中,表面必須徹底的清除溢出物,并且沖洗移除掉所有的殘留物,而不是簡單將表面的溢出物擦除。
同樣的接觸表面在一定濃度的單一材料下,如果材料與其他材料混合,可能會產生不同的效果,這在建議潤濕表面的化學品上尤為明顯(如表面活性劑、洗滌劑等)
抗化學性能測試
歷史上曾有多種方法用于測試保護涂層,同樣的有一些方法來解釋和描述這些信息。一般來說,方法分為兩種,標準法和企業特定法。
當考慮到數據時便有了這些方法的產生,但必須確保此方法與應用是相關的,才能夠被提出來。同時還應注意的是,測試是指示性的,這些地坪產品是在完善的實驗條件下進行小試件的特定試驗等級材料的測試。。
依據DIN德國標準,樹脂地坪適用于特定基礎板上。當完全固化后,耐腐蝕材料環粘附在基礎板表面,并滴放,或浸潤在測試液中。樣品放置在受控制的條件下,并在測試期間盡量減少蒸發,然后洗凈、干燥,進行外觀檢查。
任何的影響都可以通過量化表面的硬度變化來判定,通過邵氏硬度測試和巴克霍爾茲壓痕試驗法。這個標準有兩個指定的測試期:3天的代表了一段時間內偶然溢出的化學物質對地坪的影響,28天的代表了長時間的化學物質浸泡或者經常泄露處對地坪的影響測試。
此標準在指定的特殊測試溶液上也有一些新的突破,聲稱可以對同類特點的可能的侵蝕劑進行測試。例如,一個10%的乙酸(醋酸)溶液可以用來測試所有的可溶性有機酸質的腐蝕性,如水果或者酸牛奶等。
采用樹脂地坪行業統一的標準將需要一些時間,并且在大多數情況下,新的數據還有待發展。
當選擇一個涂層系統來提供抗化學性能時,一般需要尋求供應商或者制造商的指導,對某一特定或者一組化學物質提供詳細的信息,光澤損失、臨時(可逆)、軟化以及染色等可能出現的情況。在實際中,你會碰到一系列的試劑、高溫和機械磨損等,所有的情況會在同一時間發生,從而產生一個比簡單測試更為苛刻的環境。因此,在有一系列化學品存在的地方,為了保證樹脂系統的工作性能,建議選擇一小塊試驗區,并在一段時間內收集相關數據。
結論
西卡依據多年的測試實驗建立起了大量的數據庫,提供依據DIN德國標準的抗化學腐蝕表,顯示地坪產品對各種可能的化學腐蝕劑的耐化學性能,這些信息可以幫助客戶預測其產品在一些特定情況下的性能表現。同時西卡能夠為客戶提供地坪清潔養護方案。
然而,除了在最簡單的情況下,這類預測只能作為指導性的看待,因為在現場有許多變量會影響到其腐蝕程度。因此,依靠地坪產品的西卡公司提供的技術資料,應該由業主來直接評估潛在的風險。
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