实验研究
实验
本研究地坪主要成膜物质采用低黏度环氧树脂和自制的环氧加成改性的环脂胺类无溶剂固化剂。这种高装饰性的环氧磨石地坪主要通过以下步骤制成。
（1）地面经过打磨、除尘、整固等预处理后，采用无溶剂环氧清漆或水性环氧清漆刮涂打底，涂料用量为0.1~0.3kg/m2。
（2）底漆实干后用无溶剂低黏度环氧树脂掺石英砂和（或）石英粉制成砂浆漆刮涂。
（3）制作图案层：对于面积较大的大块图案，则按预先设计好的图案式样将模具用环氧胶或其他高强度粘接剂粘接在砂浆层上，然后往模具中浇注摊铺无溶剂环氧磨石地坪浆料而后震动抹平，边角处采用手工操作，摊铺厚度高出图案层设计厚度0.2~0.3mm；对于面积较小的小块图案，则预先用容易拿捏变形且易脱模的材料根据设计图案式样做成模具，再往模具内浇注无溶剂环氧磨石浆料，手工抹平，固化脱模后再将其用强力环氧胶或其他高强度胶粘剂粘接到砂浆层上。
（4）在图案层外侧整体浇注摊铺浆料颜色和（或）磨石集料明显不同于图案层的无溶剂环氧磨石地坪浆料，直至高出图案层的高度0.2~0.3mm，震动抹平,边角机械不到之处采用手工操作。图案层与图案外侧浇注浆料共同构成磨石层。
（5）固化24h后，用打磨机全盘打磨至少2遍后，再用细砂纸打磨至少1遍，使表面平整，无突起。在5~15℃施工时采用冬用型固化剂或加固化促进剂。
（6）吸尘后满刮无溶剂环氧树脂透明涂料至少2道，以填补磨石层中留下的孔隙，增加涂层的致密性。每遍施工间隔为6~10h，在5~15℃施工时采用冬用型固化剂或加固化促进剂，此步骤涂料总用量为0.4~0.6kg/㎡。
（7）待然后1遍透明漆料至少固化3天以后，至少满打1遍水性液体地板蜡进行保养。图1是环氧磨石地坪施工剖面图。
基料体系的确定
由于涂料系统采用无溶剂配方设计,这就要求环氧树脂和固化剂必须不含溶剂,且黏度低,标准的液态环氧树脂如E51、828、NY128是应用最普遍的低黏度环氧树脂,直接用标准的液态环氧树脂和自制无溶剂固化剂(由低相对分子质量环氧树脂加成改性的环脂胺固化剂,活泼氢当量为113g/mo配合后黏度较高,其作为底漆施工时向基面的渗透力不高,影响层间附着力;作为砂浆漆的基料时,当掺和石英粉等填料后黏度较高,刮涂施工困难。而且标准液态环氧树脂和自制固化剂配合后适用期较短,短的适用期通常给施工带来浪费,为了改善这种情况,在环氧树脂组分中加入活性稀释剂和分散剂,经过试验,加入了约占环氧树脂质量10%的含硅的双官能团活性稀释剂E-Si2330(见式1)和0·5%的非离子型分散剂,有效降低了环氧树脂的黏度,获得了较好的综合性能。表1列出了添加剂对环氧树脂性能的影响。
分子质量约为2420g/mo,l在25℃时黏度为40mPa·s。含硅的环氧活性稀释剂E-Si2330的加入,降低了环氧树脂的黏度,而且减缓了环氧树脂的固化速度,使环氧树脂易于润湿填料和磨石集料,而且其本身由于具有环氧基团可以和固化剂反应,不会挥发造成环境污染,也不会存留在漆膜里面缓慢释放;其参与反应后在树脂体系中引入了硅原子,使得树脂的耐温性和柔韧性得到了提高,但过高的活性稀释剂含量会降低涂料的耐化学性和机械强度。分散剂的加入使得环氧树脂分子之间的作用力一部分变成了环氧树脂与分散剂的作用力,削弱了环氧树脂的分子间力,使得树脂黏度进一步降低。而且分散剂可以帮助润湿填料和磨石集料,有利于施工。
环氧磨石集料的选择
高装饰性环氧磨石地坪的磨石集料是实现装饰性效果的主要载体,应该坚硬耐磨,色彩鲜艳,搭配得当。碎贝壳片、玻璃碎片、碎塑料片、碎彩石、石英砂等材料都可作为磨石集料。磨石集料可以选择一种或几种的混合,磨石集料的粒径根据浇注磨石层的厚度确定,一般集料的比较大粒径应比磨石层厚度小1mm左右,以免给机械抹平带来困难。集料一般需要级配,即不同粒径的集料混合使用,以提高填充率,减少基料用量。
环氧磨石浆料颜基比的确定
颜基比过高,集料润湿不完全,涂层的机械强度下降,增加了上层环氧透明涂料的用量;颜基比过低,使得施工材料成本上升明显。在施工实践中,环氧磨石浆料的颜基比可控制在4~8,在集料较少,需制作透明层的工程中,颜基比也可达到1~2。表3是一种竣工后的环氧磨石地坪物理技术指标。
环氧磨石浆料平整度的控制
在普通水泥地面或环氧工业地坪中,通常采用铝条靠尺来找平,但是作为整体浇注的装饰性地面,其平整度要求很高,而且树脂地面一旦固化成形后,就比较难于处理,打磨、抛光设备也只能做到局部平整,在施工环氧磨石浆料时,我们利用PENTAXPLP-601(HV)型激光找平仪对地坪进行激光找平,可以使浇注的环氧磨石地坪达到很高的平整度,整体误差不超过1cm。
激光找平的工作原理是激光发射器发出的旋转光束,在作业地块的定位高度上形成一光平面,此光面就是磨石浆料摊铺机作业时平整地坪的基准平面,光面可以呈水平,也可以与水平呈一倾角(用于斜坡平整作业)。激光接 收 器接收光信号,并将中光点与基准光平面之间的高差以声信号形式反馈给摊铺机的操作员,操作员通过控制液压站来提升和降低摊铺刀,从而达到平整地坪的目的
环氧磨石图案层制造技术
环氧磨石地坪中的图案设计使得整体无缝地坪的实用性和艺术观赏性得到了完美结合,其制作技术直接影响到地坪的美感。本项目中图案采用镶嵌式设计,图案层镶嵌在整个环氧磨石层中,使得图案不易磨损,耐久性好。在进行图案设计时,图案面积大小不一是经常遇到的情况。对于面积较大的大块图案,按预先设计好的图案式样在地坪上安置模具,模具采用薄的金属条或塑料条制成,用强力环氧胶或其他强度高的胶粘剂将模具固定在砂浆层上;然后往模具中浇注摊铺含有诸如贝壳、玻璃片、塑料片、碎彩石等磨石集料的无溶剂环氧磨石地坪浆料,机械震动抹平,边角处采用手工操作,以免机器破坏模具导致溢流,摊铺厚度应高出要求厚度0·2~0·3mm。对于面积较小的小块图案,则预先用容易拿捏变形且易脱模的材料做成图案形状的模具,再在模具内浇注上述无溶剂环氧磨石浆料,根据图案设计要求,浆料所含集料可以不同于大图案,手工抹平;固化脱模后再将其用强力环氧胶或其他高强度胶粘剂粘接到砂浆层上。硅橡胶很适合做这种小型模具的材料,也可采用其他能满足要求的柔软橡胶[1]。待大小图案制作完毕,用摊铺机在图案外浇注摊铺颜色和(或)磨石集料明显不同于图案层的无溶剂环氧磨石地坪浆料直至略高于图案层的高度,机械震动抹平,边角机械不到之处采用手工操作。固化后全盘打磨平整。磨石层的厚度可以根据造价和使用寿命等因素进行设计,因磨石浆料采用无溶剂配方,一次施工厚度可达20mm。当设计厚度在10mm以上时,预计使用寿命可超过20年。