混凝土及水泥砂浆地面的特性都有哪些？

环氧地坪涂层绝大多数情况下均需涂装于混凝土或细石水泥砂浆地面上，因而，研究了解混凝土及水泥砂浆的特性以便设计和选择最适合的地坪涂料（特别是底漆），对提高地坪涂层的附着强度、抗冲耐压性能、使用寿命等具有重大意义。



中华人民共和国国家标准GB50209-2002《建筑地面工程施工质量验收规范》和GB50212-2002《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》对水泥混凝土及水泥砂浆面层的施工作出了相关规定，下文所述的水泥混凝土和水泥砂浆均基于按照上述标准施工的地面。

一、混凝土及水泥砂浆地面的特性

混凝土与水泥砂浆的组成是有差异的，但它们都是以水泥作为粘结剂，因而有一些共有的特点：

1、由于混凝土或水泥颗粒的水合反应，需要一定时间，因而需要养护。事实上，水泥的持续固化可长达很多年，但一般经过28天后，水泥可达到最初的性能，同时，结构中多余的水份也需要时间蒸发，使含水率降低到适合涂装的水平。

2、混凝土及水泥砂浆的结构是多孔的。由于在混合及地面浇铸过程中，需要加入过量的水，随着水份的蒸发，就会在水泥凝胶中留下孔隙，这种孔隙被称为凝胶孔隙。整个水泥材料的多孔性取决于混合组成（沙子、石头、水泥和水）、固化方法和某些化学添加剂的使用。混凝土及水泥砂浆的多孔结构表明其表面具有可渗透性，其可渗透性的高低取决于其结构的密实度。

3、混凝土及水泥砂浆具有透湿性，由于其结构是多孔的，以蒸汽形式存在的水较易通过混凝土或水泥砂浆结构，这点对要施用的涂料十分重要。对于地下水位较高的区域，如果地面结构内未施工防水层的话，底层潮湿泥土所含的湿气会穿透混凝土或水泥砂浆结构并且不断地推及背面的地坪涂层，除非涂层具有极优异的粘结性或涂层亦具有透湿气性，否则就易发生因渗透压造成的涂层鼓泡和剥落现象；另外，由于地面不断受到湿气的侵袭，使其含水率很难降到符合涂装要求的水平下，涂层与地面基材的附着强度将受到很大影响。

虽然在这种情况下可以选用透湿气好的涂料（如水性环氧涂层）解决起泡问题，但由于湿气的作用，混凝土中的碱（CaO）也随着湿气逐步迁移到涂层下表面，与空气中的CO2反应生成大量白色结晶沉积物，随着这种沉积物的增多，涂膜与基材表面的附着力会逐步下降直至剥落，不可能获得长时间良好的粘结效果。

4、由于水泥固化后呈碱性，因而混凝土及水泥砂浆为碱性，通常PH值在12-13之间。5、混凝土或水泥砂浆地面具有10-40MPa的抗压强度，但抗张强度相对较低，只有3.45MPa左右，因而在张力作用下易开裂。

二、地坪底漆的设计根据上述混凝土及水泥砂浆地面的特性，涂装于其表面上的涂料应考虑如下特性：

1、 渗透性

地坪底漆的渗透性对于获得良好的附着力，较长的涂层使用期限，较好的抵御外部环境的能力是极其重要的。那些能够渗透到混凝土或水泥砂浆基材中的涂料和那些不渗透而仅依赖于涂料对底材表面粘结的涂料相比，前者可以大大提高与基材的附着力，延长涂层的使用年限。一个很好的实例就是一些液体环氧涂料对于一抹平的混凝土表面的渗透，树脂的渗透深度可达6mm左右，这样不仅提供了最大附着力，同时也增加了混凝土表面的密度。但并不是所有的环氧涂料都具有这些性质，那些分子量高的固体树脂配制的涂料，仅仅随着溶剂一起渗透到表面，随着溶剂的快速挥发而很快成为固体，渗透非常有限。

所以涂料的渗透主要受到成膜树脂分子尺寸、粘度及渗透时间的限制，采用低分子量环氧树脂和低粘度固化剂制作的无溶剂环氧封闭底漆对底材具有极佳的润湿性，而且因其需要靠树脂与固化剂反应而增加粘度和逐步固化，这个过程通常需要较长的时间（4-8小时），这保证了底漆足够的渗透时间，因而具有较高渗透深度，如果在使用时添加一些对基材表面润湿性较高的溶剂，渗透深度还会增加。

下面是无溶剂环氧封闭底漆和溶剂型环氧封闭底漆的渗透性对比：A、无溶剂环氧封闭底漆 溶剂型环氧封闭底漆树脂组份 低分子量环氧树脂（分子量为194），常温下为液态固化剂组份 100%固体份的低粘度胺固化剂混合后固体份 ≥98%混合后粘度 ≤60S可渗透时间 4-8小时B、溶剂型环氧封闭底漆：树脂组份 中等分子量环氧树脂（分子量为500），常温下为固态，需用溶剂溶解后制漆。固化剂组份 聚酰胺或改性胺类固化剂溶液混合后固体份 通常在70%以下混合后粘度 ≤60S可渗透时间 15-30分钟。

2、耐碱性：环氧树脂涂层固有极佳的耐碱性，另外，一些含氯聚合物或乙烯类树脂亦具有良好耐碱性。

3、面增加的密度和强度：环氧封闭底漆渗入混凝土基材内，漆中环氧树脂和固化剂反应固化，可锚固疏松的混凝土表面，大大增加表面混凝土表面强度。

4、附着力：实践证明，涂层与混凝土的脱离都是发生在混凝土层内，检查脱落的涂层背面，可见到混凝土的附着物。也就是说，表层混凝土层间的附着要大大小于涂层之间的附着，如果底漆渗透越深，表面混凝土强度越高，则涂层与混凝土的结合越牢固。