Chuẩn Bị Bề Mặt Bê Tông Trước Khi Phủ: Cấp Độ Nhám CSP và Các Phương Pháp

Chuẩn bị bề mặt thực sự phải đạt được điều gì

Lớp phủ nhựa resin không bám dính vào bê tông theo cách mà phần lớn mọi người hình dung. Chúng bám vào lớp ngoài cùng của hồ xi măng còn chắc và cốt liệu lộ ra, và phần lớn cường độ bám dính đến từ liên kết cơ học vào một bề mặt mở, không đều. Điều đó có nghĩa là công tác chuẩn bị có hai nhiệm vụ độc lập: phải lấy đi mọi thứ không phải là bê tông chắc, và phải để lại một cấu trúc bề mặt mà lớp phủ có thể bám vào. Không nhiệm vụ nào thay thế được nhiệm vụ kia, và một tấm sàn có thể đạt yêu cầu này trong khi hoàn toàn không đạt yêu cầu kia.

Thứ đầu tiên phải bị loại bỏ là lớp vữa yếu bề mặt (laitance). Laitance là lớp mỏng, yếu, gồm bột xi măng mịn và nước, nổi lên bề mặt khi bê tông tươi tiết nước và bị máy xoa hoặc bay xoa tác động. Nó trông giống bê tông, sờ giống bê tông, và về mặt hóa học là cùng một vật liệu — nhưng nó bở, rỗng xốp và liên kết kém với tấm sàn bên dưới. Một lớp phủ thi công lên laitance sẽ bám dính rất tốt vào laitance, rồi laitance sẽ tách khỏi bê tông dưới tải trọng hoặc dưới áp lực hơi ẩm, kéo theo lớp phủ. Sự cố trông giống một vấn đề của lớp phủ. Thực chất đó là một vấn đề của công tác chuẩn bị.

Nhóm thứ hai là sự nhiễm bẩn, và đây là nơi cấp độ nhám không thể cứu được công trình. Dầu và mỡ đã ngấm vào cấu trúc lỗ rỗng, hợp chất bảo dưỡng bê tông phun lên khi thi công, các lớp bịt kín cũ, và trên hết là silicone từ các công tác lân cận hoặc từ khe trám cũ đều là những chất cản trở bám dính. Mở một cấp độ nhám thô xuyên qua một tấm sàn bị nhiễm bẩn chỉ cho bạn một tấm sàn nhiễm bẩn với bề mặt thô ráp và nhiều diện tích hơn để chất bẩn bám vào. Chất bẩn phải được loại bỏ hoặc phân hủy bằng hóa chất và phần cặn phải được lấy đi trước khi bắt đầu tạo nhám cơ giới, và bê tông thấm dầu nặng đôi khi phải được đục bỏ hoàn toàn. TDS của Sparco nêu yêu cầu rất rõ ràng: bề mặt nền phải khô, chắc, sạch và không có dầu, mỡ, vật liệu rời và các vật liệu cản trở bám dính khác.

Cần nêu rõ hệ quả, bởi đây là điểm bị hiểu sai nhiều nhất trong toàn bộ chủ đề này. Cấp độ nhám và độ sạch là hai tiêu chí nghiệm thu tách biệt. Một tấm sàn đã được phun bi thép đạt CSP 4 chuẩn mực rồi để qua đêm hứng bụi, hoặc một tấm sàn được tạo nhám xuyên thẳng qua lớp hợp chất bảo dưỡng cũ, đều chưa được chuẩn bị. Nó chỉ mới được làm cho nhám lên.

• Laitance — lớp bề mặt yếu gồm bột xi măng mịn; phải được loại bỏ bằng cơ giới, không phải bịt kín lên trên
• Dầu và mỡ — đã ngấm vào cấu trúc lỗ rỗng; tạo nhám không loại bỏ được chúng, và bê tông nhiễm bẩn nặng có thể phải đục bỏ
• Hợp chất bảo dưỡng và các lớp bịt kín cũ — được thiết kế có chủ đích để giảm độ hút, nên chúng làm mất khả năng thẩm thấu của sơn lót
• Silicone — từ khe trám hoặc công tác lân cận; nó lan truyền, kháng lại phần lớn cách làm sạch, và gây rỗ cục bộ cùng hiện tượng bong tách
• Bụi sinh ra từ chính công tác chuẩn bị — chất bẩn được thêm vào sau cùng, và cũng là chất bẩn thường bị bỏ sót nhất

Cấp độ nhám bề mặt bê tông: CSP nghĩa là gì và ai định nghĩa nó

Cấp độ nhám bề mặt bê tông, được viết tắt phổ biến là CSP (Concrete Surface Profile), là cách chuẩn hóa để mô tả mức độ thô ráp của một bề mặt bê tông đã được chuẩn bị. Nó được định nghĩa trong ICRI Guideline No. 310.2R-2013, Selecting and Specifying Concrete Surface Preparation for Sealers, Coatings, Polymer Overlays, and Concrete Repair, do International Concrete Repair Institute ban hành. Hướng dẫn này thiết lập mười cấp độ nhám, CSP 1 đến CSP 10, chạy từ bề mặt gần như không có cấu trúc nhám do tẩy axit nhẹ để lại, lên tới CSP 10, tương ứng với biên độ lớn hơn 6 mm. Một số thông số kỹ thuật cũ đôi khi viện dẫn một dải ngắn hơn mười cấp độ hiện hành; khi gặp trường hợp đó, hãy đối chiếu với hướng dẫn hiện hành, vốn chạy tới CSP 10.

CSP không được đo bằng thiết bị. Nó được đánh giá bằng cách đối chiếu với một bộ tấm mẫu bằng cao su hoặc nhựa đúc, mỗi tấm tái tạo một cấp độ nhám, mà người đánh giá áp lên tấm sàn đã chuẩn bị rồi so khớp bằng mắt và bằng tay. Đây là một hệ thống mang tính thực dụng có chủ đích, và nó có hạn chế cố hữu của mọi phương pháp so sánh: nó mô tả cấu trúc nhám, không mô tả độ sạch, không mô tả cường độ, và không mô tả độ ẩm. Một tấm mẫu đối chiếu không thể cho bạn biết tấm sàn có bị nhiễm bẩn hay không. Vì việc đánh giá mang tính so sánh, nên bên lập thông số kỹ thuật và bên thi công cần thống nhất cấp độ nhám mục tiêu trên một khu vực mẫu tại công trường trước khi công tác chính bắt đầu.

Bảng ánh xạ dưới đây là cách ghép cấp độ nhám với hệ sàn thường được quy định trong ngành, và nó là điểm khởi đầu hợp lý cho một bộ thông số kỹ thuật. Tuy nhiên, đây không phải là yêu cầu do ICRI Guideline No. 310.2R-2013 áp đặt — hướng dẫn này đưa ra các định nghĩa CSP và chỉ dẫn về việc lựa chọn phương pháp chuẩn bị, trong khi cấp độ nhám mà một sản phẩm cụ thể thực sự cần lại do nhà sản xuất sản phẩm đó và thông số kỹ thuật của dự án đặt ra. Luôn đọc bảng dữ liệu kỹ thuật. Theo kinh nghiệm chung, hệ thi công càng dày thì càng cần cấp độ nhám thô hơn và càng dung nạp được cấp độ nhám cao hơn mà không bị hằn cấu trúc nhám lên bề mặt hoàn thiện.

• CSP 1 đến CSP 10 — mười cấp độ nhám, được định nghĩa bởi ICRI Guideline No. 310.2R-2013
• CSP 10 tương ứng với biên độ lớn hơn 6 mm
• Được đánh giá bằng cách so khớp với các tấm mẫu đối chiếu đúc sẵn, không phải bằng thiết bị đo
• Bảng ánh xạ ở trên là cách thường được quy định, không phải yêu cầu của ICRI — TDS của sản phẩm mới là căn cứ
• Thống nhất cấp độ nhám mục tiêu trên một khu vực mẫu tại công trường trước khi công tác chính bắt đầu

So sánh các phương pháp chuẩn bị, và vị trí của tẩy axit

TDS của Sparco nêu rõ nhóm phương pháp được chấp nhận: bê tông phải được chuẩn bị bằng cơ giới, bằng phun bi thép, phay hoặc mài kim cương. Điều khoản đó mang nhiều ý nghĩa hơn vẻ ngoài của nó. Nó không đơn thuần liệt kê ba loại máy — nó loại trừ phương pháp chuẩn bị bằng hóa chất khỏi phương án được chấp nhận, và nó đặt trách nhiệm lên một quá trình cơ giới thực sự lấy vật liệu đi, thay vì một quá trình hòa tan rồi tái lắng đọng vật liệu.

Việc lựa chọn phương pháp được quyết định bởi cấp độ nhám cần đạt, lượng vật liệu phải lấy đi, tình trạng bề mặt hiện hữu, và các ràng buộc thực tế của công trường — tiếng ồn, bụi, nước, chiều cao thông thủy, và tốc độ phải bàn giao lại khu vực. Trong một cơ sở đang vận hành tại Singapore với thời gian ngừng hoạt động ngắn, việc khống chế bụi và thời gian hoàn trả mặt bằng thường quan trọng ngang với chính cấp độ nhám. Phần lớn dự án thực tế sử dụng hai hoặc ba phương pháp cùng lúc: một phương pháp chính cho vùng sàn trống, một phương pháp phụ để hiệu chỉnh, và dụng cụ cầm tay tại các mép biên.

Tẩy axit xứng đáng được bàn trực tiếp thay vì bị đẩy xuống một chú thích, bởi nó vẫn xuất hiện trong các bộ thông số kỹ thuật và vẫn được sử dụng. Quan điểm phổ biến trong ngành là tẩy axit không đủ để làm công tác chuẩn bị cho sàn nhựa resin, và lập luận thì nhất quán trong toàn ngành: nó không loại bỏ laitance một cách đáng tin cậy, vì axit tấn công hồ xi măng một cách không chọn lọc thay vì bóc riêng lớp yếu; nó để lại muối và các sản phẩm phản ứng, vốn phải được rửa sạch hoàn toàn và hiếm khi được rửa sạch; việc rửa lại đưa nước vào tấm sàn ngay trước khi thi công lớp phủ; nó hoàn toàn không xử lý được dầu, mỡ, hợp chất bảo dưỡng hay silicone; và nó không thể tạo ra một cấp độ nhám đồng đều, có thể quy định được, trên một tấm sàn có mật độ và cách hoàn thiện thay đổi. Đây là một sự đồng thuận nghề nghiệp chứ không phải một phán quyết từ tiêu chuẩn thử nghiệm, và cần được hiểu đúng như vậy — nhưng đó là một sự đồng thuận, và nó phù hợp với chính yêu cầu chuẩn bị bằng cơ giới trong TDS của Sparco.

Trình tự chuẩn bị, và nghiệm thu trước khi thi công sơn lót

Chuẩn bị là một trình tự, và thứ tự có ý nghĩa quan trọng. Chất bẩn được loại bỏ trước khi tạo nhám, vì tạo nhám xuyên qua chất bẩn sẽ đẩy chất bẩn vào sâu hơn. Tạo nhám diễn ra trước khi sửa khuyết tật, vì bạn không thể thấy hết phạm vi của một lỗ rỗng hay một vùng bong tách cho tới khi bề mặt được mở ra — TDS của Sparco yêu cầu loại bỏ bê tông yếu và làm lộ hoàn toàn các lỗ rỗng và bọng rỗng, điều chỉ khả thi sau khi cấp độ nhám đã được mở. Sau đó các mối sửa chữa đóng rắn. Nghiệm thu đến sau cùng, ngay trước khi thi công sơn lót, bởi một tấm sàn được nghiệm thu vào thứ Sáu và thi công sơn lót vào thứ Hai đã bị tái nhiễm bẩn bởi ba ngày bụi công trường.

Loại bỏ bụi là bước thường bị làm ẩu nhất. Sau khi phun bi thép hoặc mài, tấm sàn mang một lớp bụi mịn mà về mặt chức năng chính là laitance mới. Nó phải được hút bằng thiết bị hút bụi công nghiệp, không phải quét — quét sẽ phân tán bụi mịn trở lại vào cấu trúc nhám vừa mất cả ngày để tạo ra và đẩy bụi vào lỗ rỗng, nơi chổi không thể với tới. Hãy hút bụi, rồi kiểm tra bằng cách lau một mảnh vải sẫm màu sạch hoặc bàn tay đeo găng qua bề mặt. Các mép biên, phần chân tường dựng đứng, chỉ bo chân tường, và các khu vực quanh cống thoát nước, bệ máy và chân cột không thể tiếp cận bằng máy ngồi lái, nên phải làm bằng máy mài cầm tay và súng kim. Đây chính là những khu vực mà lớp phủ thường bong lên đầu tiên, và cũng đúng là những khu vực mà cám dỗ chuẩn bị ở tiêu chuẩn thấp hơn vùng sàn chính là lớn nhất.

Nghiệm thu nghĩa là kiểm tra bốn thứ, không phải một. Cấp độ nhám, đối chiếu với các tấm mẫu đối chiếu và CSP đã quy định. Độ sạch, bằng kiểm tra trực quan và phép thử lau — hãy nhớ rằng đây là một tiêu chí tách biệt với cấp độ nhám. Độ ẩm, do giới hạn của nhà sản xuất lớp phủ quyết định (TDS của Sparco giới hạn độ ẩm tối đa cho phép của bề mặt nền bê tông ở mức 5%, và các phương pháp thử nghiệm được trình bày trong bài viết của chúng tôi về kiểm tra độ ẩm bê tông trước khi phủ, nơi chủ đề đó thực sự thuộc về). Và độ chắc cơ học của bề mặt đã chuẩn bị, bằng thử nghiệm kéo nhổ.

Đối với thử nghiệm độ bám dính kéo nhổ trên bê tông, phương pháp áp dụng là ASTM D7234, Standard Test Method for Pull-Off Adhesion Strength of Coatings on Concrete Using Portable Pull-Off Adhesion Testers. Có một chi tiết thực hành thường xuyên bị bỏ sót: khi lớp phủ hiện hữu dày hơn khoảng 20 mils (khoảng 0,5 mm), phải cắt xuyên qua lớp phủ, tới tận bê tông, theo chu vi của đầu kéo (dolly) trước khi dán đầu kéo. Nếu không cắt, phần màng xung quanh sẽ cùng chịu tải và thử nghiệm sẽ báo một cường độ mà mối bám dính thực sự không có. TDS của Sparco đặt cường độ kéo nhổ tối thiểu của bề mặt nền đã chuẩn bị là 1.5 N/mm² và, đối với Sparcofloor WBE 400, cường độ chịu nén tối thiểu của bê tông là 25.0 N/mm². Lưu ý rằng đây là các yêu cầu của nhà sản xuất đối với bề mặt nền — tiêu chí nghiệm thu cho một hệ đã phủ do thông số kỹ thuật của dự án đặt ra, chứ không phải do tiêu chuẩn thử nghiệm.

Khi tấm sàn đã đạt, hãy thi công sơn lót. Sparco Epoxy Bonding Primer #100 được thi công ở định mức 6–8 m²/kg mỗi lớp, với nhiệt độ bề mặt nền tối thiểu 5 °C và đóng rắn trong khoảng từ +10 °C đến +35 °C; Sparco SB Prime 107 là sơn lót epoxy gốc dung môi hai thành phần, độ nhớt thấp, cho cùng vai trò. Các khuyết tật, lỗ rỗng và bọng rỗng lộ ra trong quá trình chuẩn bị được phục hồi bằng Sparco Epoxy Mortar, vật liệu sửa chữa ba thành phần không co ngót, thi công bằng bay thép, trước khi thi công sơn lót. Việc lựa chọn sản phẩm phụ thuộc vào bề mặt nền, độ hút và điều kiện phơi nhiễm, và cần được xác nhận qua đánh giá kỹ thuật.

Những sai lầm thường gặp trong chuẩn bị bề mặt bê tông

Những thất bại dưới đây không có gì lạ thường. Chúng là những cách thông thường mà những người có năng lực, dưới áp lực thời gian, tạo ra một tấm sàn trông như đã được chuẩn bị nhưng thực ra thì không. Các sự cố của lớp phủ nhìn chung đều truy về hai cơ chế chủ đạo — chuẩn bị bề mặt không đầy đủ và độ ẩm của bề mặt nền — và các nguồn tài liệu không thống nhất về cơ chế nào chiếm ưu thế. Điều không ai tranh cãi là cả hai đều được định đoạt trước khi lớp phủ đầu tiên được thi công, và cả hai đều rẻ để làm đúng và đắt để sửa sai.

Mọi mục ở đây đều có cùng một hình dạng nền tảng: một bước bị thay bằng một thứ nhanh hơn và bề ngoài trông giống nó. Axit thay cho máy. Chổi thay cho máy hút bụi. Một cái nhìn bằng mắt thay cho một phép thử độ ẩm. Mỗi sự thay thế đều tạo ra một tấm sàn qua được mắt người và trượt ở mối bám dính.

• Tẩy axit thay cho chuẩn bị bằng cơ giới — để lại laitance, muối và độ ẩm, và không thể tạo ra cấp độ nhám đồng đều; TDS của Sparco yêu cầu phun bi thép, phay hoặc mài kim cương
• Quét thay cho hút bụi — đẩy bụi mịn vào cấu trúc nhám vừa mở thay vì lấy nó đi, tạo ra một lớp yếu mới ngay tại mặt phẳng bám dính
• Tạo nhám nhưng không tẩy nhiễm — mở một CSP thô xuyên thẳng qua dầu, mỡ, hợp chất bảo dưỡng hay silicone; chất bẩn vẫn còn đó, nay với nhiều diện tích bề mặt hơn
• Thi công sơn lót lên tấm sàn chưa được thử nghiệm độ ẩm — một tấm sàn có thể khô ở bề mặt và vượt xa giới hạn ở bên trong; TDS của Sparco giới hạn độ ẩm bề mặt nền ở mức 5%
• Chuẩn bị bằng tay các mép biên, chân tường dựng đứng, cống thoát nước và bệ máy ở tiêu chuẩn thấp hơn vùng sàn chính — đây chính là những vị trí mà lớp phủ bong lên đầu tiên
• Nghiệm thu nhiều ngày trước khi thi công sơn lót, rồi thi công lên lớp bụi công trường đã tích tụ — nghiệm thu chỉ có giá trị ngay trước lớp phủ mà nó cho phép thi công
• Coi CSP là toàn bộ phép nghiệm thu — cấp độ nhám và độ sạch là hai tiêu chí tách biệt, và một tấm sàn đúng cấp độ nhám nhưng còn bụi vẫn không đạt

Danh mục kiểm tra: nghiệm thu công tác chuẩn bị trước khi thi công sơn lót

Hãy dùng danh mục này ngay trước khi mở thùng sơn lót, không phải một ngày trước đó. Mỗi hạng mục là một điểm dừng bắt buộc, và bất kỳ một hạng mục nào không đạt cũng dừng việc thi công sơn lót. Giá trị của một biên bản nghiệm thu bằng văn bản là nó buộc bốn tiêu chí nghiệm thu — cấp độ nhám, độ sạch, độ ẩm và độ chắc — phải được ghi nhận tách biệt, để không ai có thể cho tấm sàn đạt chỉ dựa trên tiêu chí nào dễ nhìn thấy nhất.

Hãy chụp ảnh và ghi lại kết quả kèm ngày, giờ, vị trí và điều kiện môi trường. Trong một khiếu nại bảo hành hay một tranh chấp, hồ sơ chuẩn bị bề mặt nhìn chung là tài liệu đầu tiên bị yêu cầu xuất trình và cũng là tài liệu ít khi xuất trình được nhất.

• CSP đã quy định được xác nhận bằng tấm mẫu đối chiếu của ICRI, kiểm tra tại nhiều vị trí trên toàn bộ diện tích, không chỉ một điểm
• Khu vực mẫu đã được thống nhất với bên lập thông số kỹ thuật và bên thi công trước công tác chính, và diện tích hoàn thiện khớp với khu vực mẫu đó
• Toàn bộ bê tông yếu và không chắc đã được loại bỏ; lỗ rỗng, bọng rỗng và vùng bong tách đã được làm lộ hoàn toàn
• Chất bẩn đã được loại bỏ — không còn dầu, mỡ, hợp chất bảo dưỡng, lớp bịt kín cũ, silicone hay vật liệu cản trở bám dính nào khác
• Khuyết tật đã được phục hồi bằng vật liệu sửa chữa không co ngót như Sparco Epoxy Mortar, và các mối sửa chữa đã đóng rắn hoàn toàn
• Tấm sàn đã được hút bằng thiết bị công nghiệp, không phải quét; phép thử lau bằng vải sạch cho kết quả sạch
• Mép biên, chân tường dựng đứng, chỉ bo chân tường, cống thoát nước, bệ máy và chân cột được chuẩn bị theo cùng tiêu chuẩn với vùng sàn chính
• Độ ẩm bề mặt nền đã được đo và nằm trong giới hạn của nhà sản xuất lớp phủ (TDS của Sparco: tối đa 5%)
• Cường độ kéo nhổ của bề mặt nền đã chuẩn bị được kiểm chứng theo ASTM D7234; TDS của Sparco yêu cầu tối thiểu 1.5 N/mm²
• Khi được quy định, cường độ chịu nén của bê tông đã được xác nhận (TDS của Sparcofloor WBE 400: tối thiểu 25.0 N/mm²)
• Nhiệt độ bề mặt nền và nhiệt độ môi trường nằm trong dải nêu trong TDS của sơn lót trước khi bắt đầu thi công
• Kết quả đã được chụp ảnh và ghi lại kèm ngày, giờ, vị trí và điều kiện môi trường

Câu hỏi thường gặp