葉序龍(健研檢測集團有限公司,福建廈門361000)
水性環(huán)氧地坪涂料是近年來市場上較為熱門的環(huán)境友好型地面涂裝材料,除了具有溶劑型環(huán)氧涂料的諸多優(yōu)點,如較好的附著力、物理機械性能和良好的耐化學藥品性能以及優(yōu)異的耐磨性能外,還具有環(huán)境友好、健康、使用方便、涂層表面易于清理等優(yōu)點,目前被廣泛應用于醫(yī)院、食品工廠、超市和大型地下車庫等需要高環(huán)境要求和高清潔度的場所[1]。
水性環(huán)氧地坪涂料廣泛應用地下車庫等場所,地下車庫空間相對密閉,有大量的車輛及燃料,如果發(fā)生火災極易產生爆炸和連環(huán)燃燒,造成嚴重的后果。因此,地下車庫的地面材料的燃燒性能符合要求,可以降低火勢的蔓延及造成的損害。準確測試其燃燒性能等級,對安全使用該類材料有重要意義。
臨界輻射通量是測試鋪地材料燃燒性能主要參數(shù),表征了鋪地材料在熱輻射場中火焰?zhèn)鞑ツ芰?。本文使用輻射熱源法對不同制樣工藝的水性環(huán)氧地坪涂料樣品進行臨界輻射通量測試,對試驗結果進行分析比較,總結出制樣工藝對水性環(huán)氧地坪涂料臨界輻射通量的影響程度。
本試驗所用儀器為鋪地材料臨界輻射通量測試儀,符合GB/T11785-2005《鋪地材料的燃燒性能測定輻射熱源法》要求,儀器裝置實物照片如圖1所示,輻射通量曲線(校準時黑體溫度為665.9℃,箱體溫度為73.0℃),如圖2所示。
圖1 儀器裝置實物照
圖2 輻射通量曲線
1.2.1 試驗用基材
本試驗所用基材有三種:無石棉纖維水泥板、鍍鋅鋼板和混凝土板。
無石棉纖維水泥板:厚度6mm,符合GB/T9271-2008《色漆和清漆標準試板》的規(guī)定;鍍鋅鋼板:厚度0.5mm,雙面鍍鋅量120g/m2;混凝土板:按JC/T547-2017《陶瓷磚膠粘劑》中附錄A.4.1配合比澆筑在上述鍍鋅鋼板上,厚度20mm。
1.2.2 試樣制備工藝
本試驗所用水性環(huán)氧地坪涂料體系包括底漆、中間漆、面漆。底漆的配比為甲組分:乙組分=3:1(m/m),單道涂布量為150g/m2。中間漆的配比為甲組分:乙組分=5:1(m/m),單道涂布量為250g/m2。面漆的配比為甲組分:乙組分=2.5:1(m/m),單道涂布量為170g/m2。試樣制備工藝見表1,每種制備工藝制備三個試件,最后結果取三個試件的平均值。
表1 試樣制備工藝
試樣的養(yǎng)護條件與試驗環(huán)境條件均為溫度23℃±2℃,相對濕度50%±5%。
鋪地材料輻射熱源法測定臨界輻射通量是將鋪地材料水平放置在有傾斜熱輻射場中,用小火焰點燃樣品,測定火焰在樣品上水平傳播距離,再從輻射通量曲線讀取傳播距離對應的臨界輻射通量。本次試驗采用的設備可在軟件中輸入火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x,軟件自動讀取輻射通量。測得臨界輻射通量越小,表示試樣在試驗過程中的火焰?zhèn)鞑ピ竭h,發(fā)生火災時越容易蔓延。
按照GB/T11785-2005《鋪地材料的燃燒性能測定輻射熱源法》要求設定排煙系統(tǒng)的空氣流量,關閉試樣出入門,點燃輻射板,讓裝置預熱至少1h,直到箱體溫度穩(wěn)定。測量輻射板黑體溫度。與校準時記錄的溫度相比較,黑體溫度的偏差應在±5℃范圍內,箱體溫度偏差應在±10℃范圍內[2]。
11組試樣臨界輻射通量檢測結果見表2。
表2 臨界輻射通量檢測結果
2.2.1 面漆厚度的影響
將序號1~6、10~11結果繪制基材-臨界輻射通量圖表(圖3),可知在同一基材上,面漆涂覆道數(shù)越多,臨界輻射通量越低,火焰越容易蔓延。這是因為面漆厚度增大,增加了燃燒物的量及燃燒時間,點火端燃燒時釋放出更多的熱量及增加未燃區(qū)的引燃時間,未燃區(qū)可以吸收到更多的熱量,達到燃燒條件,增加了火焰的傳播距離。
圖3 基材-臨界輻射通量
2.2.2 配套涂層體系與基材的影響
通過序號4和序號7、序號5和序號8、序號6和序號9臨界輻射通量結果的比較可知未刷涂配套底漆和中間漆會減低臨界輻射通量。觀察試驗時試件表面,發(fā)現(xiàn)未刷涂配套底漆和中間漆試件出現(xiàn)較多的起泡及開裂現(xiàn)象。同時通過比較相同面漆厚度不同基材試件的臨界輻射通量結果,基材為無石棉纖維水泥板和混凝土板的試件試驗結果基本一致,而基材為鍍鋅鋼板的試件結果偏低。觀察試驗時試件表面,基材為鍍鋅鋼板的試件相對較多氣泡。特別是序號9試件表面出現(xiàn)了嚴重的起皮脫落的現(xiàn)象。這是因為未刷涂配套底中漆或使用鍍鋅鋼板作為基材,會降低涂料與基材的附著力。當試件在高溫的條件下,容易造成起泡及開裂,甚至起皮脫落,增加了試樣與空氣的接觸程度,有利用試樣的燃燒,增加了火焰的傳播距離。
GB50222-2017《建筑內部裝修設計防火規(guī)范》對醫(yī)院、食品工廠、超市和大型地下車庫地面材料的燃燒性能要求均為B1級[3]。臨界輻射通量是B1級鋪地材料的主要指標,準確測試臨界輻射通量對建筑物消防驗收和安全有重要意義。通過本研究可知,制樣工藝會影響水性環(huán)氧地坪涂料測試臨界輻射通量測試結果。增加面漆刷涂厚度、未刷涂配套底漆和中間漆或者基材選擇不當,會降低水性環(huán)氧地坪涂料的臨界輻射通量測試結果[4,5]。因此,在制備水性環(huán)氧地坪涂料的臨界輻射通量試件時,制樣工藝應與工程現(xiàn)場最終使用情況相一致,當實際使用時基層為混凝土時可選用無石棉纖維水泥板為試件基材。