聚氨酯塑胶跑道及球场施工常见问题探究

2021-04-11 17:33
当代化工研究 2021年2期
关键词:塑胶底漆增塑剂

(广州杰锐体育设施有限公司 广东 510600)

引言

自19届奥运会后,历届奥林匹克运动区、辅助区均采用了聚氨酯塑胶铺装,成为了目前国际上运动场地最佳铺装材料之一。聚氨酯塑胶本身就具有弹性好、硬度适中、吸震好、防滑、耐磨、可保护关节等优势,在目前球场、跑道、学校操场以及幼儿园、游乐园等场所应用非常广泛。聚氨酯塑胶根据不同的用途可以分为聚氨酯塑胶跑道和球场。跑道可以分为多个类型,如复合型、混合型、透气型等;球场类型主要有颗粒型、复合型、全塑型。但在实际施工中,受到基础环境、人为因素、设备因素、材料因素等影响,如果管控不当就会造成起鼓、针孔、泛黑、不固化等问题,这些问题处理起来难度非常大,所以必须要针对问题提出防治措施。

1.工程概况

某大学校区运动场改造,工程主要包括塑胶田径场地、篮球场、配套设施。本次工程的主要内容为400m标准塑胶面跑道、跳高塑胶面跑道、篮球场塑胶场地。设计中主要是以混合型聚氨酯塑胶面层为主。为了保证工程可以顺利完工,质量达到标准,必须要严控聚氨酯塑胶跑道与球场技术指标。主要包括:化学性能及物理性能均需符合GB 36246《中小学合成材料面层运动场地》标准要求。

2.聚氨酯浆料场地常见问题与防治措施

(1)塑胶层起鼓与脱层

做完塑胶层之后的一段时间内,出现大面积或局部的起鼓现象,或者和基础层之间相脱离。这主要是因为水泥标号不达标、基础隔水气层质量不合格,随着地下水气不断累积,一定压力后膨胀力大于粘结力,将塑胶层顶起,从而产生起鼓或与基层脱离情况。

针对此类问题需要严格做好基础防水质量管理工作,加强防水性能检验。在铺设PU塑胶中,将空气湿度、基础含水率控制在允许范围内,保证防水性可以满足使用要求。如果已经出现了起鼓或脱离现象,要先将起鼓部位切除,晾晒一段时间后进行水气检查,合格后对基础进行防水处理,按照修复要求补平,并弥补色差,保持美观性。

(2)塑胶层气泡

塑胶层气泡主要是因为施工中基础含水率较高或空气湿度偏高,但没有达到起鼓的程度,也可能是因为材料水分高,当PU材料当中含有NCO,NCO会与水发生反应生成二氧化碳。在塑胶材料达到一定程度后,内部生成的二氧化碳无法扩散到空气当中,在内部逐渐堆积,从而导致塑胶场地上出现大面积气泡。

气泡问题与起鼓问题处理方式相当,但要做好浆料的质量检验工作,确保其含水率能够达到标准。在施工之前最好是挑选试验段对材料进行检验,确保不会生成气泡之后再大面积施工。

(3)养护期后未固化,强度低或粘性大

出现此类问题首先是因为在施工中材料称量不准确,配比误差较大或者搅拌不均匀,导致组分比例失调,材料没有产生交联反应,或者反应不充分,这就增加了材料粘性,甚至无强度。其次是忘记加入催化剂,或者催化失效、催化剂使用量过少,这也会造成材料化学反应不充分,降低了材料整体强度。另外,现场搅拌工艺很重要,特别是双组份体系,搅拌时应将色浆组份加入到预聚体组份中,而不是相反操作,否则很容易导致生料的产生,最终成品不固化。

针对此类问题,必须要加强现场施工管控工作,施工前对计量所用的称、磅等设备进行校对,确保这些设备的精准度。施工中严格按照施工工艺等技术标准进行操作,施工前必须要挑选试验段先施工,确定各种组份材料、催化剂等质量是否达标,得出标准用量,避免造成后续损失。如果施工后存在该情况,技术人员应先根据实际情况判定材料是否是正常固化,非正常固化要将该部位铲除重铺。

(4)球场表面泛黑

球场表面泛黑是很常见的现象,主要是跟材料体系内增塑剂过多,导致增塑剂在后期迁移到表面,引起表面脏污发黑导致的。在当前环保要求下,材料体系内不允许溶剂的加入,因此材料体系粘度很高,不容易施工,很多厂家利用大量增塑剂的添加降低材料体系粘度,便于施工,然而体系内增塑剂含量过多时,分子包裹不住增塑剂,在场地后期日晒雨淋等气候作用下,增塑剂会逐渐析出,最终停留在球场地面的表面上。这些增塑剂不容易清洗干净,长期户外灰尘降落在表面,和增塑剂混杂一起,变形成了一块块的黑斑,特别是在积水位置,更加明显。特别是体系内选用与聚氨酯材料相容性不好的增塑剂,更容易导致增塑剂迁移,面层发黑的现象。

针对此类情况,从根源上解决的方式是材料本身设计一定要控制合适量的增塑剂,必须从分子结构设计做调整,同时兼顾材料粘度与增塑剂用量的匹配。另一方面选择与聚氨酯材料相容性更好的增塑剂,也能在一定程度上缓解球场表面发黑的现象。

3.聚氨酯粘结场地常见问题与防治措施

(1)底层封闭胶固化速度慢或不固化

基础面在酸洗之后未冲干,或者表面上遗留酸性物质,降低了封闭底漆的活性,减缓了封闭底漆的固化速度,严重会出现不固化问题。施工环境温度较低、空气过于干燥,由于聚氨酯封闭底漆是-NCO基预聚物,其机理是-NCO和空气水分发生化学反应实现固化。如果环境气温较低会减缓反应速率,所以固化变慢。气候过于干燥会让封底胶的-NCO基团无法充分和空气水充分反应,也会降低固化效率。

对于此类问题,需要在基础酸洗前与工作人员沟通,挑选适合场地的封闭底漆,全面对施工场地进行冲洗。施工前可以挑选试验段,确定物料使用量以及基础施工情况。在施工当中可以适当的加入一定催化剂用作补充。如果已经出现了此类情况,对于环境正常且封闭底漆未固化情况,需要将封闭底漆清除,清洗基面并重新铺设。如果是因为空气干燥、气温较低造成固化速度减慢,可以适当的推迟摊铺时间或喷撒一定量的水雾,加快底漆固化速度。

(2)透气型跑道固化慢或不固化

透气型跑道一般是采用单组分聚氨酯胶水与EPDM颗粒按一定量的比例混合搅拌均匀后摊铺而成,当出现其固化慢或不固化现象,主要有两方面原因:第一,环境温度较低或空气干燥导致固化速度很慢;第二,EPDM颗粒内含有一些氨类或其他活泼氢类物质,能与单组分聚氨酯胶水反应,消耗掉胶水的NCO基团,导致材料固化很慢甚至不固化现象。

针对此类问题,要在正式施工前选择试验地做小试实验施工,检查气候条件是否满足施工标准,各组分材料固化状态是否达标。如果因气候原因导致固化速度慢,可在胶水调配中可以加入一定量的催化剂,在空气干燥时可以适当的喷水雾补充水分。如果小试实验发现材料几天都完全不固化,必须要考虑是否EPDM颗粒存在问题,应尽快更换合格的EPDM颗粒再行施工。

(3)场地材料化学性能不合格

在GB 36246《中小学合成材料面层运动场地标准》正式实施后,该标准作为运动场地行业强制性标准,目前大部分运动场地均需满足此标准。此标准规定项目施工材料进场后,马上必须检测所有品类材料化学性能是否满足标准要求,检测结果满足后方可继续施工。项目完工后14天,必须现场割样送检,测试成品跑道或球场是否满足标准化学性能。

如果出现进场材料检测就不满足标准要求,项目必须立刻更换材料,不得施工,出现这种情况,一般是因为工程方贪图便宜选择不合格材料导致。

如果项目场地施工完成后14天后,现场切样送检化学性能不合格。导致该情况一方面是原材料问题,GB36246标准对原材料和成品的化学性能有害物质限量均有严格要求,原材料合格并不代表成品一定就会合格。比如原材料只有VOC含量指标,而成品指标中有TVOC释放速率指标,原材料检测VOC含量合格,但成品中TVOC释放速率并不能达到要求。因此原材料厂家必须对其自身材料进行严格测试评估,方能推出市场应用,否则就会出现这种成品现场切样送检不合格的现象;另一方面施工过程中不严格遵守施工工艺,为图施工方便,在施工过程中违规添加溶剂,导致最终材料TVOC释放速率严重超标,这种案例在当前项目施工中也屡见不鲜。针对此类问题,必须在施工过程中做好全程监管,保证材料严格按照厂家提供的施工工艺,避免后期出现问题而出现纠纷。

4.结束语

综上所述,通过上述分析可知聚氨酯塑胶跑道和球场施工中会遇到诸多问题,但有相当一部分是施工不规范,不遵守施工工艺,或没有注意细节问题等导致,并且在施工前没有进行小试试验工作,导致施工场地强度不足、固化慢(或不固化)等问题。因此需要施工人员严格按照聚氨酯塑胶跑道和场地工艺标准操作,这样可以避免绝大部分质量问题。在施工当中,要特别重视场地试验工作,试验工作一是可以检查各种材料、工艺的适宜性,二是可以掌握材料性质是否施工,试验之后即可展开大面积施工,不能仅凭借施工经验而不进行试验工作。

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