籃球場地環氧底漆罩面用聚脲防水涂料特性研究

關鍵詞：籃球場場地；環氧樹脂底漆；聚脲涂料；防水涂層；抗滲性

中圖分類號：TQ635.5 文獻標志碼：A 文章編號：1001-5922（2024）12-0046-04

籃球場場館的場地建設多采用基于丙烯酸或者聚氨酯的彩色涂料，但是二者不僅鋪設難度大，表面容易變色脫砂，且彈性與安全保護性較差難以滿足人們對于球場專業運動質感、綠色環保、健康安全等相關要求[1]。聚脲防水涂料是基于國內外先進技術與重點工藝所研發的綠色環保涂料，已以環保型材料姿態脫穎而出[2-3]。聚脲涂料為疏水性與自動催化形態，擁有良好的性能，其優勢體現于異氰酸酯組份與氨基混合物的反應迅速，且具備可預測性與快速反應性。聚脲體系準予配置芳香族與脂肪族彈性體系統，所以選用異氰酸酯成分與氨基混合物可實現各種系統反應，以適用于防水處理[4-5]。因此，籃球場場地建設常在看臺或者屋面天溝位置噴涂聚脲防水涂料，施工時需采取雙組份高溫高壓無氣噴涂專用設備進行基層噴涂，待固化成膜便可生成防水涂層[6]。為改善聚脲涂料力學性能，通常基于性能要求采用環氧樹脂、有機硅、酚醛樹脂、聚硫橡膠對聚脲涂料進行改性處理[7]。因此，本文以環氧樹脂作為底漆設計制備了籃球場場地建設用聚脲防水涂料。

1球場用環氧樹脂底漆與聚脲防水涂料應用設計

封閉底漆在籃球場場地建設的混凝土基層和聚脲涂層之間發揮著銜接性作用，不僅可防止空氣與水分滲入混凝土表層孔隙以減少聚脲涂料噴涂產生的氣泡，還可作為過渡層以強化混凝土基層與聚脲涂層間的附著力[8-10]。

1.1底漆性能

封閉底漆要求樹脂材料滲透性能強、分子量小、極性基團多、綠色環保，且方便施工。樹脂材料的選擇直接影響著籃球場場地建設中混凝土表面的全密封有效性，以及聚脲防水涂料附著力。相較于聚氨酯底漆、丙烯酸底漆、硅溶膠底漆，環氧樹脂底漆不僅附著力與封閉性良好，且耐堿性與耐水性較好，同時抗拉強度優異，綜合性能最佳，此外環氧樹脂底漆原料種類多，價格低，尤其適合用于籃球場場地建設用聚脲防水涂料底漆。環氧樹脂底漆主要性能參數具體如表1所示。

1.2涂層厚度

為解析基于不同厚度環氧樹脂底漆聚脲涂層時，水泥砂漿試樣粘接強度與聚脲涂料防水性能，對不同外界環境下不同厚度涂層時環氧樹脂底漆與聚脲涂料粘接強度進行測試表征，并以人工凍融與紫外輻照模擬加速老化環境對環氧樹脂與聚脲涂料粘接強度進行試驗測試，結果具體如表2所示。

由表2可以看出，隨著涂層厚度增加，環氧樹脂底漆與聚脲涂料粘接強度先增加后降低，厚度為2.0mm時粘接強度最大；單次人工凍融模擬加速老化環境下，不同厚度涂層的環氧樹脂與聚脲涂料粘接強度呈下降態勢，人工凍融與紫外輻照交替模擬加速老化環境下，不同厚度涂層的環氧樹脂與聚脲涂料粘接強度逐漸降低。綜合經濟性與粘接性要求，明確籃球場場館場地建設用環氧樹脂底漆與聚脲涂層厚度為2mm（環氧樹脂底漆0.5mm、聚脲涂料1.5mm）時最優。

2聚脲防水涂料涂層性能測試表征結果

2.1聚脲防水涂料涂層抗滲性能

以未噴涂涂層、聚脲涂料噴涂涂層、環氧樹脂底漆+聚脲涂料噴涂涂層對比測試籃球場場地用環氧樹脂底漆與聚脲涂料防水涂層對混凝土試樣抗滲參數的影響，測試表征結果具體如表3所示。

由表3可以看出，抗滲水壓力上升至0.5MPa時，未噴涂涂層的混凝土試樣發生滲水，上升至1.8MPa時，聚脲涂料噴涂涂層的混凝土試樣發生滲水，上升至2.4MPa時，環氧樹脂底漆+聚脲涂料噴涂涂層的混凝土試樣發生滲水。由此可見，聚脲涂料噴涂涂層的球場場館場地防滲水效果最佳；環氧樹脂底漆+聚脲涂料噴涂涂層的混凝土試樣水汽滲透率非常低，混凝土基底與環氧樹脂底漆與聚脲涂料涂層各層材料之間均未出現滲水，表明環氧樹脂底漆與混凝土基底之間存在強大附著力，聚脲防水涂料涂層與混凝土基材間為無縫粘接狀態，可生成有效防水涂層，以抵抗水壓力；水中氯離子會破壞混凝土結構[11-12]，環氧樹脂底漆+聚脲防水涂料噴涂涂層的混凝土試樣氯離子擴散系數較低，說明環氧樹脂底漆+聚脲涂料涂層可對混凝土形成保護層，而免受氯離子侵蝕。

2.2環氧樹脂底漆+聚脲涂料防水涂層物化、耐久性能

以溫度85℃環境熱老化128h之后測試籃球場地用聚脲涂料涂層拉伸性能；以溫度-35℃環境測試球場地用聚脲涂料涂層低溫彎折性，結果如表4所示。

由表4可以看出，球場場館用環氧樹脂底漆+聚脲涂料防水涂層物化、耐久性能皆能在一定程度上滿足國家現行標準基本要求[13-14]。

2.3聚脲防水涂料涂層抗凍性能

以未噴涂涂層的水泥砂漿試樣與環氧樹脂底漆+聚脲涂料噴涂涂層的水泥砂漿試樣開展凍融試驗，以測試球場地用環氧樹脂聚脲涂料涂層抗凍性能，結果具體如表5所示。

由表5可以看出，未噴涂涂層的水泥砂漿試樣由于表面缺乏聚脲涂料防水涂層保護，在100次凍融循環試驗之后，破壞十分嚴重，質量損失率較高，相對動彈性模量變化率急劇降低，表明未噴涂涂層的水泥砂漿試樣抗凍性很差，抗凍等級極低；而環氧樹脂底漆+聚脲涂料噴涂涂層的水泥砂漿試樣經過300次凍融循環試驗之后，表面未出現裂紋、損傷、粉化、色變，質量損失率較低，相對動彈性模量變化率緩慢降低，表明環氧樹脂底漆+聚脲防水涂料噴涂涂層的水泥砂漿試樣抗凍性良好，抗凍等級較高。

2.4聚脲防水涂料涂層摩擦、耐磨性能

以干摩擦條件與98N接觸載荷條件測試籃球場場地用環氧樹脂聚脲涂料涂層摩擦系數與耐磨性能[15]，結果具體如表6所示。

由表6可以看出，磨損初始階段時，在磨損時間延長的趨勢下，環氧樹脂聚脲涂料涂層摩擦系數顯著增加，約30min之后趨向穩定；在磨損時間延長的趨勢下，環氧樹脂底漆+聚脲防水涂料涂層磨損質量損失呈隨之增大狀態。

3聚脲防水涂料場地噴涂工藝流程及驗收

3.1工藝流程

基于聚脲防水涂料的球場場館噴涂工藝流程[16-17]具體為：施工準備、基層處理、涂刷膠界面劑、基層找平、封閉底漆涂刷、特殊節點增強層施工、噴涂前準備脲涂料噴涂。

3.2質量驗收

基于聚脲防水涂料的球場場館噴涂質量驗收分為主控項目與一般項目2部分[19-20]。（1）主控項目：通過出廠合格證、質檢報告、復試報告檢驗環氧樹脂與聚脲涂料原料是否符合規范規定；通過雨后或者淋水、蓄水檢驗基于環氧樹脂底漆+聚脲涂料的球場場館噴涂結束后防水層坡度是否正確，表面是否存在滲漏或者積水現象；通過每500m²現場拉拔檢驗基于環氧樹脂底漆+聚脲涂料的球場場館噴涂防水層與基層是否粘接牢固，以及正拉粘接強度（不小于2.0且正常破壞）；通過每500m²切割20mm×20mm試樣以卡尺檢驗基于環氧樹脂底漆+聚脲涂料的球場場館噴涂防水層厚度是否符合設計要求，薄厚是否均勻一致；通過2m靠尺與塞尺檢驗基于聚脲涂料的球場場館噴涂防水層表面平整度是否小于2mm。（2）通過觀察與檢查隱蔽驗收記錄，檢驗基于環氧樹脂底漆+聚脲涂料的球場場館場地噴涂防水層細部構造是否符合要求。

4結語

本文以粘接性能良好的環氧樹脂為底漆設計制備了聚脲防水涂料涂層，對其防水性能進行了測試，環氧樹脂底漆與混凝土基底之間存在強大附著力，二者間為無縫粘接狀態，可生成有效防水涂層，以抵抗水壓力；聚脲防水涂料涂層可對混凝土形成保護層，而免受氯離子侵蝕；環氧樹脂底漆+聚脲涂料涂層可切實提高混凝土試樣抗滲性，延長混凝土結構使用壽命；球場場館場地用聚脲涂料防水涂層物化、耐久性能皆滿足國家現行標準基本要求；聚脲涂料噴涂涂層的水泥砂漿試樣經過300次凍融循環試驗之后，表面未出現裂紋、損傷、粉化、色變，質量損失率較低，相對動彈性模量變化率緩緩降低，表明其抗凍性良好，抗凍等級較高；在磨損時間延長的趨勢下，聚脲防水涂料涂層摩擦系數顯著增加，約30min之后趨向穩定，而磨損質量損失呈隨之增大狀態。

綜上，聚脲防水涂料防水涂層厚度為環氧樹脂底漆0.5mm+聚脲涂料1.5mm時，防水性能最佳，噴涂球場場館看臺的防水應用效果最優。