工业地坪在材料和施工方面的进展

　　该文章集中于工业地坪的最高技术发展水平。并对传统的技术和施工工艺进行了回顾。这些地坪的安装已适度地得到了提高，但仍然是费时费力。要提高安装速度就必然要考虑不同的化学现象和施工技术。聚脲体系可以提高多种情况下的地坪安装速度和功能性，但不是说能用于任何施工。

介绍

　　作为对工业地坪技术的最高发展水平总看法，来评论表面处理的方法和发展就超出了该论文的范围。然而它也强调了，除了在此文中讨论的化学和施工技术外，对于任何地坪体系的安装来说，最重要的一步就是良好的表面处理。对于混凝土表面处理的粗糙度(剖面)以及达到所需粗糙度的处理方法也早已在标准和指导方针中作出了规定。

　　1、传统的地坪处理

　　尽管工业上用于地坪的底材多数都是混凝土，但因为混凝土产品的自身性质，它不能作为长期的耐磨损表面来使用。连续的交通会让混凝土起尘土并破碎。暴露在冲击、振动和重负条件下，就会使混凝土出现裂纹和坑洼。

　　2、湿气和化学物就会渗透到多孔的表面，并引起混凝土的多种物理和化学变化。在严重的情况下，这些化学物会最终穿透混凝土并污染土壤或含水土层。

　　3、多种不同的地坪表面处理方法都使用过，包括木板、橡胶、亚麻子油和硅酸盐水泥硬化剂。每一种方法都能达到一定的目的，但对于更广泛的工业市场来说这些都不是最理想的表面。木板在重型生产工厂广泛使用，究其原因是它耐冲击、吸油并能保持一个相对防滑的表面。但是，木板在这些条件下会退化，并且要替换这些木板块就需要大量的劳力，工厂还要停工。橡胶地坪也具有耐冲击性，并在潮湿的环境下还能保持防滑，但却易被撕破和削除。橡胶地坪多数都是成片安装的，所留下的接缝就是不耐用的地方，这些地方会形成底切，失去粘附以及造成混凝土的污染。用亚麻子油和硅酸钠处理过的混凝土会有一个致密的混凝土表面，不象未处理过的混凝土那样多孔。然而，这些处理方式却不能保护混凝土长期在重型工业中应用。

　　渗透型的混凝土密封剂和硬化剂可以提供最小限度的耐磨，这种可以产生6-20mils厚的涂料，已被广泛接受作为轻型工业或仓库应用的地坪处理方法。因其整体性能和施工的经济性，环氧和聚氨酯涂料也已被广泛使用。通过高反射性和亮度，涂料可以提高设施的照明，而且更光滑的涂层也会有助于设施的维护。这些一至二道涂层的涂料体系可在相对较短的时间内进行施工，而且可以进行滚涂或喷涂施工。涂层的平均厚度为8-15mils，而且根据在涂层上行走的交通情况不同，耐久性和服务期也从1年至5年不等。在过去的10年中环氧技术得到了提高，并具备了100%固含量、零VOC(有机挥发物)和低气味的标准。在另一方面，聚氨酯技术主要是溶剂型的产品，而且只有几款优质产品达到了由环氧产品所建立起来的100%固含量、零VOC(有机挥发物)和低气味的基准。

　　涂料施工的另一个缺点就是它们不能经受严重的行走交通情况、冲击和长期的磨损。4基于此原因，高膜厚的重型体系如自流平的泥浆或灰泥体系也已被使用。材料的数量、安装时间和施工成本要明显高于涂料。因为蒸汽清洁或与处理有关的温度变化情况，灰泥被选择用于要求耐热冲击的表面。灰泥还用于严重交通、钢制轮子推车、或需要“重铺表面”的混凝土。

　　通过更改加在树脂中的凝集料的类型和数量，就会产生一种泥浆或自流平的体系。自流平体系有着更高含量的树脂，会因其性能特点而沿着混凝土剖面流动。这些体系特别适用于会有橡胶轮通过的通道和混凝土面相对良好的地方。这些体系的维护和修补也取决于使用情况，但存在最多的情况是如何对这些体系进行重涂以保持它们的功能以及悦目的外观。

　　灰泥和自流平体系在化学性质上都有不同种类可以选用。双酚A基底的环氧因其典型的物理性能和相当较低的成本，是最广泛使用的粘合树脂。环氧可进行配制以满足特别的施工要求如固化时间、面层纹理、颜色、光泽度、粘度和耐化学性。这种化学上的适应性使环氧成为一种广为应用的产品，可作为底漆、粘合剂和面漆使用。Novolac，乙烯基酯或其它树脂可在这些体系中替换使用，以满足更多的耐化学应用。

　　在环氧化学中一种相对较新的变革就是内部柔韧性的配方变化。这些柔韧的环氧没有使用增塑剂来干涉内部的交联反应，因为该技术会导致环氧随着时间的变化而变脆。5而是设计使用了更低交联机能的聚合物。6,7这种材料已被证实，在工业环境下有严重冲击的区域或遭受温度变化的区域上使用非常有效。在柔韧的环氧上撒播凝集料可以提供一个优异的耐磨损表面。不像用于防水应用的聚氨酯弹性体那样，柔韧的环氧在磨损的过程中也对混凝土和凝集料有着超强的附着力。

　　尽管环氧灰泥已被证实是一种优异的材料可在重型工业中应用，但对于急行列车线路工程和工厂停工时间来说，要安装这些体系所花费的大量时间和劳力就被认为是一种劣势了。灰泥体系施工时要先混合环氧树脂与所选择的凝集料，然后用泥铲涂装到已处理过且底漆过的混凝土表面上。较大区域的施工可允许施工者使用电动工具如电动刮板来更快速地涂装，以及使用电动泥铲将灰泥挤压密实。尽管这一过程可以进行计划并有效操作，但在涂装水泥浆或面漆前，灰泥必须要固化820个小时。这些涂装了面层体系的区域要恢复使用前必须要固化12-24个小时。这种“固有的”时间要求对于较小区域来说至少需要有3-4天的时间来固化，而对于较大区域的设施则需要更长的固化时间。

　　提高施工速度并减少恢复使用的时间就需要对不同的材料进行审查。在地坪体系中化学上的另外一种相对未充分开发的就是聚氨酯灰泥体系。在水泥与聚氨酯间的复杂化学反应涉及到了异氰酸酯、多羟基化合物、硅酸钙和氢氧化钙。该技术所带来的好处就是相对较快的恢复使用时间。这些体系可分为泥浆型和灰泥浓度的产品，而且可在24小时时限内进行涂装。施工技术与环氧地坪的施工相差不大，也不必使用特殊的施工设备。而且更快的固化时间与更少的施工步骤也就缩短了施工时间。

　　MMA(甲基丙烯酸甲脂)化学也因其固化速度而被使用，而且也能进行施工。该技术可在更广泛的温度范围内施工并具有良好的颜色稳定性。MMA体系已成功地在装饰方面和工业上应用。MMA是一种游离基催化聚合反应。，在涂装区域上或混凝土内的湿气会通过提取游离基的催化剂，而干涉到这种反应机制。 而施工MMA体系时的气味也是一个非常主要的问题。无论是新建筑还是在修复环境下，气流和通风必须要最大化以防止气味对居民和其他顾客造成的影响。

　　8、下一代产品在建筑工业特别是正在进行中的制造业，施工速度和更短的恢复使用时间已变得越来越重要。需要多重步骤施工且施工步骤间隔夜固化的重型工业地坪体系，被认为施工起来太耗费时间和劳动力。在不降低性能的情况下加快施工速度成为地坪工业的驱动力。

　　对于重型地坪，环氧、MMA和聚合物改性的水泥灰泥可使用惯常的手工方式进行施工。劳动过程或相关化学物的固化率都会限制施工的速度。要利用固化时间少于1-2个小时的聚合物，就要使用不同的施工技术。油漆或涂料的喷涂施工会更有效并且速度更快。这种施工步骤的使用，为涂料和工业地坪应用的快速聚合物化学的使用打开了大门。

　　结合着聚合速度，目前只有少数几种体系能够提高施工效率。为了努力达到由环氧灰泥地坪所证实的优势，该体系已被进行更改，在单独的“液态”施工步骤中加上了凝集料，提供1/4英寸厚的重型工业地坪。相对于泥浆型环氧体系来说，最主要的区别和优势是固化的加速以及泵和喷涂输送设备的使用。更快的化学反应和更快的施工速度的结合，使恢复使用周期缩短并降低了劳动成本。还应当指出的是，尽管可以用喷涂设备施工材料，这可以明显地减少较大区域的施工时间，但遮蔽、过量喷涂控制、以及在较多狭小区域的施工都不会节约时间。

　　结合着更快的施工过程，化学反应速度可瞬间完成。聚脲和聚氨酯聚合反应与几个小时相比可在几秒钟和几分钟内完成。这两种技术都曾用于喷涂施工膜层。每一种技术都可从物理和化学性能上进行比较。