关键词:高温高湿;房间;地坪处理;
1、各材料特性:
1.1水泥砂浆:
水泥本身是由石灰岩、黏土、铁矿粉按比例混合磨细之后在1450℃高温下煅烧而成的水泥熟料,然后添加石膏和混合材料而制成的硅酸盐水泥。水泥在凝结水化的过程中本身会释放大量的水化热,而且水泥本身为水硬性胶凝材料,在水中也能很好的硬化;再者在水泥后期养护的过程中,高温高湿的蒸汽环境对水泥是一种很有利的环境。因此,无论从水泥的制作、硬化到后期的养护以及成型后的实际使用过程中,高温高湿环境对水泥来说反而是比较良好的环境。
1.2混凝土:
混凝土为水泥、水、细骨料(砂)及粗骨料(石子)构成,总体上来讲,混凝土的性能和水泥的性能相似,混凝土强度等级的测试也是在20℃的温度和相对湿度95%的环境下,养护到28d龄期,用标准试验法测出的抗压强度值。在极限情况下,混凝土可耐900℃(部分可达1800℃)的高温。因此,在普通的高温高湿环境下,混凝土足以满足要求。
1.3地砖:
地砖是由黏土在1100℃高温下烧制而成,抗压耐磨,吸水率不大于10%,使用温度为-20~100℃
1.4大理石:
大理石刚性好、硬度高、耐磨性强,温度变形小,不受潮湿影响,吸水率小于0.5%
1.5花岗石:
花岗石是一种由火山爆发的熔岩在受到相当的压力的熔融状态下隆起至至地壳表层,岩浆不喷出地面,而在地底下慢慢冷却凝固后形成的构造岩,是一种深成酸性火成岩。花岗岩具有高强度的耐热稳定性,不会因为外界温度的改变而发生变化,吸水率仅为0.13%,是非常好的耐湿耐高温材料。
1.6树脂类:
树脂主要分为热固性树脂和热塑性树脂。热固性树脂包含环氧树脂、酚醛树脂等,热塑性树脂包含聚醋酸乙烯、丙烯酸酯等。热固性树脂在加工过程中的前阶段受热可以软化,但后阶段则发生固化反应,固化后在加热也不能使其软化,且热固性树脂一般情况下耐水性较好。热塑性树脂受热时软化,冷却时凝固,但是再次受热也比较容易软化,密度、强度、熔点都比较低,耐水性一般。因此,选择地坪材料的范围锁定在热固性树脂中。
环氧地坪是一种高强度、耐磨损、美观的地板,具有无接缝、质地坚实、耐药品性佳、防腐、防尘、保养方便、维护费用低廉等优点。但是环氧地坪在高湿环境下容易起泡,环氧地坪起水泡多发生在一楼或地下室,有时二楼以上也时有发生,环氧地坪起水泡一般在施工后不久就发现,有的上午铺贴的环氧地坪下午就有水泡。水泡由小到大,不断发展,发展到一定程度后停止。气温越高,水泡就越容易发生,发展的速度也越快。
另外在高温环境下,特别是超过50℃~60℃高温下,环氧地坪性能会有所下降,导致面层破坏,甚至在地下车库汽车轮胎和地面摩擦产生的局部短暂的高温也会导致地面的破坏。综上所述,环氧地坪不适用与高温高湿环境。
聚氯乙烯(PVC)力学性能好,难燃,但是耐热性差,高温的时候容易发生降解,使用温度小于60摄氏度。且PVC使用的胶粘剂一般为水性树脂胶粘剂,成分为丙烯酸酯,属于一种热塑性合成树脂,前面就讲到了热塑性合成树脂的缺陷。这种胶粘剂本身溶于水,且在高温下的性能也容易降低导致粘接不牢等问题。
聚氨酯砂浆:
聚氨酯砂浆可适用于-40℃~120℃高低温的环境中,而其他大部分树脂类地坪材料在50℃~60℃温度范围内就开始软化,耐冷热冲击及蒸汽清洗,可短时承受超过150℃的极端温度。于此同时,还有良好的耐腐蚀性能、抗冲击性能、防滑性能还有洁净性能,可满足日常洁净区使用标准。
1.7骨料
地表混凝土掺和骨料大致分为金属和非金属两类。金属主要就是钢纤维、钢屑、铁屑或者铁加工成的蜂窝球状物等之类的地坪。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钢、铁在60℃以内的房间长期保持强度、硬度、韧性等指标没有问题,缺点是钢铁直接裸露高湿环境下会生锈,但是如果和混凝土拌合的各种类型的钢骨料混凝土地面,比如钢纤维混凝土地面,经过大量的实验和现场暴露试验,几乎得出的一致的结论是:钢纤维混凝土在空气、污水和海水中都呈现良好的耐腐蚀性。暴露在污水和海水5年后的试件碳化深度小于5mm,只有表层的钢纤维产生锈斑,内部钢纤维未锈蚀,不会像普通钢筋混凝土锈蚀后,锈蚀层体积膨胀而将混凝土胀裂。因此,对于没有特殊洁净要求的房间,是没有使用上的问题的。
如果对洁净度有要求,则需要做一些固化处理,固化处理之后的洁净度可以达到100000级,基本上可以应用于大部分洁净区域。
非金属骨料有很多种,但是大致成分主要包含陶瓷粉、碳酸钙粉、石英砂、二氧化硅等。比如白云石、石灰石、方解石等的成分就是碳酸钙。二氧化硅和石英砂也都是耐高温耐湿的化学成分,基本上主流非金属骨料都能满足高温高湿的要求
1.8固化剂
混凝土密封固化剂是一种无色无味的水性透明液体,它可以深入渗透进地面3-8mm,与混凝土地面中的游离钙发生反应,生成的物质可以封堵住混凝土地面表面的孔隙,使之成为一个密实的整体,得到一个强度、硬度、耐磨度、抗渗透性能都大幅度上升的新地坪。
市场上主流固化剂主要分为钠基型固化剂、锂基型固化剂(硅酸锂、聚硅酸锂)。备注:金属基类材料和含硅累材料耐火性能均比较好。检测结果也证明,固化剂为A类不燃材料。
固化剂是渗透型材料,使地面变成一个密实的整体,具备非常好的抗渗透性能,耐水耐油污,耐久性好。
2、地坪的选择:
综上所述,高温高湿的房间地坪选择根据三种不同的情况进行选择:非洁净区、洁净区。
非洁净区(因地面基层做法不一,做法示例以楼面为示例):
2.1地砖楼面
(1)10厚装饰地砖铺实拍平,干水泥擦缝
(2)30厚1:4干硬性水泥砂浆结合层,表面撒水泥粉
(3)素水泥浆结合层一遍
(4)钢筋混凝土楼板
2.2细石混凝土楼面
40厚C20细石混凝土随打随抹光;素水泥浆结合层一遍;钢筋混凝土楼板
2.3特殊矿骨料耐磨地坪楼面(包含不发火骨料)
特殊矿物骨料耐磨地坪;40厚C20细石混凝土随打随抹光;素水泥浆结合层一遍;钢筋混凝土楼板
2.4混凝土固化剂地面
混凝土密封固化剂一道,抛光;3厚金刚砂耐磨层,收光;40厚C20细石混凝土随打随抹光;素水泥浆结合层一遍;钢筋混凝土楼板
2.5 NFJ防静电地坪
洁净处理(固化研磨抛光);混凝土初凝时表面撒布2~3厚NFJ金属防静电、不发火耐磨材料面层,随打随抹光;40厚C20细石混凝土随打随抹光;素水泥浆结合层一遍;钢筋混凝土楼板
一般洁净区楼地面
2.6聚氨酯砂浆楼面
聚氨酯砂浆自流平面层;聚氨酯底涂;40厚C20细石混凝土随打随抹光;素水泥浆结合层一遍;钢筋混凝土楼板
结束语
针对医药工业厂房中的高温高湿房间的地坪处理,一向是设计过程中和实际使用过程中的一大难点。处理不当,会容易出现热桥结露等现象,严重的会出现地坪起鼓破坏,因此针对不同材料的特性分型推导出合理的针对高温高湿环境的构造措施,是一种科学合理的解决方法。
参考文献
[1]《建筑材料》西安建筑科技大学、华南理工大学、重庆大学、合肥工业大学、华中科技大学合编
[2]《建筑构造》 颜宏亮 编著
[3]《一级注册建筑师考试辅导教材 建筑材料》 中国建筑工业出版社
[4]《建筑材料手册》陕西省建筑设计研究院 中国建筑工业出版社
论文作者:阮健
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年19期
论文发表时间:2019/12/5
标签:地坪论文; 混凝土论文; 固化剂论文; 高温论文; 骨料论文; 水泥论文; 地面论文; 《工程管理前沿》2019年19期论文;