Vì Sao Sơn Phủ Sàn Công Nghiệp Bị Hỏng: Hướng Dẫn Chẩn Đoán

Hai cơ chế chiếm ưu thế trong hư hỏng sơn phủ sàn

Lớp phủ là một màng mỏng được yêu cầu bám dính trong nhiều năm trên một tấm bê tông dày, rỗ xốp và luôn chuyển động. Gần như mọi hư hỏng đều là hư hỏng của mối quan hệ đó, chứ không phải hư hỏng của bản thân công nghệ hóa học nhựa resin. Hai cơ chế chiếm ưu thế: độ ẩm bên trong hoặc bên dưới bê tông, và việc chuẩn bị bề mặt bê tông trước khi thi công lớp phủ. Các tài liệu đã công bố không thống nhất về việc nguyên nhân nào xuất hiện thường xuyên hơn, và trên các dự án thực tế, hai nguyên nhân thường đan xen — một bề mặt được chuẩn bị kém sẽ dung nạp được ít độ ẩm hơn nhiều so với một bề mặt được chuẩn bị tốt. Coi bất kỳ nguyên nhân nào là nguyên nhân "duy nhất" sẽ dẫn đến cách sửa chữa sai.

Hư hỏng do độ ẩm là một vấn đề áp suất. Hơi nước bốc lên từ nền đất hoặc từ bê tông chưa khô hoàn toàn tiếp cận mặt dưới của một màng không thấm và không thể thoát ra. Ở nơi màng phủ yếu nhất, nó sẽ bị đẩy lên. Tại Singapore và khu vực lân cận, đây không phải trường hợp hiếm gặp: tấm sàn nằm trên nền đất ấm và ẩm quanh năm, độ ẩm không khí đủ cao để bê tông khô rất chậm, và các công trình sàn trên nền đất cũ thường không có màng chống ẩm hoạt động hiệu quả. Một tấm sàn đã sử dụng hai mươi năm và "chưa từng có vấn đề gì" đơn giản là chưa từng có một màng không thấm nào phủ lên nó.

Hư hỏng do chuẩn bị bề mặt là một vấn đề cơ học. Bê tông luôn có laitance (lớp hồ xi măng yếu, mịn, giàu xi măng do công đoạn xoa hoàn thiện để lại) — và bên trên đó thường còn có hợp chất bảo dưỡng, chất bịt kín, dầu hoặc cặn cao su. Một lớp phủ bám dính vào laitance là bám dính vào một thứ vốn dĩ đã gần như không bám vào đâu cả. Chuẩn bị cơ học loại bỏ lớp đó và mở cấu trúc lỗ rỗng để lớp sơn lót có thể ăn sâu vào vật liệu chắc. TDS của Sparco Epoxy Bonding Primer #100 nêu rằng bề mặt nền phải khô, chắc, sạch và không có dầu, mỡ, vật liệu bong rời cùng các chất cản trở bám dính khác, được chuẩn bị bằng phương pháp cơ học như phun bi, phay hoặc mài kim cương, với phần bê tông yếu được loại bỏ. Đó không phải là những ưa thích mang tính hình thức; đó là các điều kiện mà theo đó hiệu năng công bố đã được đo.

Năm nhóm hư hỏng — và các triệu chứng nhận biết

Việc phân loại hư hỏng thành từng nhóm trước khi chẩn đoán một sàn cụ thể sẽ rất hữu ích, vì mỗi nhóm đòi hỏi một cách điều tra thực sự khác nhau. Hư hỏng bám dính là sự tách rời, và nó có thể là phá hoại bám dính bề mặt (lớp phủ rời khỏi một mặt phân cách một cách sạch sẽ — bề mặt nền, hoặc một lớp phủ trước đó) hoặc phá hoại nội tại vật liệu (bản thân vật liệu bị xé rách, hoặc lớp phủ tách ra bên trong, hoặc bê tông bong theo mặt sau của màng bị bong lên). Hư hỏng do độ ẩm biểu hiện dưới dạng phồng rộp, bong bóng thẩm thấu, hoặc bong tách trên diện rộng bên dưới một sàn trông vẫn còn nguyên vẹn. Hư hỏng cơ học và hư hỏng nền bê tông xuất phát từ tấm sàn: sinh bụi hoặc bê tông cường độ thấp, các vết nứt còn hoạt động lan qua màng phủ, hoặc chuyển vị tại một khe mà lớp phủ đã phủ vắt qua.

Hư hỏng thi công bao gồm mọi thứ đã xảy ra trong ngày thi công. Nhiễm bẩn tái xuất hiện giữa lúc chuẩn bị bề mặt và lúc sơn lót. Độ dày màng phủ nằm ngoài khoảng mà sản phẩm được thiết kế. Bỏ lỡ khoảng thời gian phủ lớp kế tiếp, khiến lớp trước đóng rắn quá cứng để lớp sau bám vào. Thi công khi bề mặt nền chỉ cách điểm sương vài độ, khiến hơi nước ngưng tụ trên bề mặt, hoặc màng amine (amine blush) hình thành trên lớp epoxy đang đóng rắn và bị phủ chồng lên thay vì được loại bỏ. Mỗi trường hợp đều tạo ra một sàn trông đúng chuẩn khi bàn giao và tách lớp vài tháng sau đó.

Sự không phù hợp với điều kiện vận hành là nhóm âm thầm nhất. Không có gì bị làm sai; chỉ là hệ thống được chỉ định không đúng. Một loại epoxy đa dụng đặt dưới chế độ rửa xối nóng, một lớp phủ trong khu vực đê bao tiếp xúc với dung môi mà nó chưa từng được thử nghiệm, hay một lớp phủ lăn mỏng dưới tải trọng bánh xe thép — tất cả đều sẽ xuống cấp đúng theo tiến trình. Hiện tượng mềm hóa, biến màu, ăn mòn hóa học và mài mòn xuyên nhanh thuộc về nhóm này, và không có mức độ chuẩn bị bề mặt nào có thể ngăn được chúng. Việc lựa chọn phụ thuộc vào tải trọng lưu thông, mức tiếp xúc hóa chất, độ ẩm và thời gian ngừng hoạt động, và cần được xác nhận qua đánh giá kỹ thuật trước khi lập thông số kỹ thuật.

Cách chẩn đoán một sàn bị hỏng theo đúng trình tự

Sai lầm chẩn đoán phổ biến nhất là kết luận nguyên nhân trước khi xác định được sự tách lớp thực sự đã xảy ra ở đâu. Một sàn bị bong khỏi bê tông, một sàn có hai lớp phủ tách rời khỏi nhau, và một sàn có bê tông bị xé ra bên dưới một màng phủ bám dính hoàn hảo là ba vấn đề khác nhau nhưng trông giống hệt nhau khi nhìn từ tầm mắt người đứng. Việc tìm ra mặt phẳng phá hoại là điều biến một phỏng đoán thành một chẩn đoán, và nó quyết định mọi bước tiếp theo — bệnh nhân là tấm sàn hay là lớp phủ.

Hãy làm việc từ cái nhìn thấy đến cái không nhìn thấy. Trước tiên hãy chụp ảnh và lập sơ đồ các khu vực bị ảnh hưởng, vì bản thân mô hình phân bố đã mang thông tin: hư hỏng trên toàn bộ sàn chỉ về tấm sàn hoặc hệ thống; hư hỏng giới hạn trong một khoang chỉ về công việc của một ngày; hư hỏng dọc theo rãnh rửa xối chỉ về điều kiện tiếp xúc. Sau đó hãy lấy mẫu vật lý. Cắt một hình vuông xuyên qua lớp phủ bằng lưỡi cắt kim cương, cạy lên, và lật ngược mảnh đó lại. Chỉ sau khi biết được mặt phẳng phá hoại thì việc thử độ ẩm mới có ý nghĩa, vì một kết quả đo độ ẩm trên một sàn hỏng do nhiễm bẩn chỉ đơn giản là xác nhận rằng bê tông có chứa nước.

Việc thử độ ẩm nên tuân theo các phương pháp được công nhận thay vì chỉ dựa vào số đọc của một máy đo cầm tay. ASTM F2170, Phương pháp thử tiêu chuẩn xác định độ ẩm tương đối trong tấm sàn bê tông bằng đầu dò tại chỗ, đo độ ẩm tương đối bên trong tấm sàn; ASTM F1869, Phương pháp thử tiêu chuẩn đo tốc độ phát thải hơi ẩm của sàn bê tông bằng canxi clorua khan, đo lượng phát thải tại bề mặt. Cả hai chỉ là phương pháp thử — 75% độ ẩm tương đối bên trong và 3 lb/1,000 ft²/24 h thường được quy định là các giá trị tối đa, nhưng giới hạn chấp nhận thuộc về nhà sản xuất sơn phủ hoặc thông số kỹ thuật dự án, chứ không thuộc về tiêu chuẩn. TDS của Sparco Epoxy Bonding Primer #100 giới hạn độ ẩm tối đa cho phép của bề mặt nền bê tông ở mức 5%, và yêu cầu cường độ kéo nhổ tối thiểu của bề mặt nền đã chuẩn bị là 1.5 N/mm².

Những sai lầm phổ biến biến một hư hỏng thành hai

Phủ lại lên một sàn đã bong tách là sai lầm tốn kém nhất trong số này. Một lớp phủ mới thi công lên một màng hiện hữu không còn bám dính sẽ thừa hưởng đường liên kết cũ, và hư hỏng quay trở lại cùng với một lớp dày hơn, cứng hơn nằm bên trên. Vật liệu mới không phải là vấn đề; nó chỉ đang nằm trên một mặt phẳng vốn đã bị phá vỡ. Nếu một mẫu bong lên với mặt dưới sạch, thì hệ thống hiện hữu không phải là một bề mặt nền, dù nhìn từ trên xuống nó có vẻ như vậy.

Đổ lỗi cho lớp phủ trong khi tấm sàn mới là vấn đề là sai lầm thứ hai. Khi mặt dưới của một mảnh bong tróc có mang theo bê tông, thì mối liên kết đã thắng bê tông — độ bám dính mạnh hơn chính vật liệu mà nó bám vào. Đổi sản phẩm sơn phủ sẽ không thay đổi được gì. Cách xử lý là phục hồi bề mặt nền: loại bỏ vật liệu yếu, tái tạo bằng vữa sửa chữa như Sparco Epoxy Mortar — một hệ ba thành phần, không co ngót, thi công bằng bay thép, dùng cho sửa chữa, vá và phục hồi sàn bê tông — rồi sơn lót lại lên bê tông chắc.

Sai lầm thứ ba và thứ tư là sai lầm về mua sắm chứ không phải về kỹ thuật. Bỏ qua việc thử độ ẩm vì tấm sàn "trông có vẻ khô" là bỏ qua thực tế rằng một tấm sàn có thể trông và sờ thấy khô ở bề mặt trong khi vẫn mang độ ẩm tương đối cao ở độ sâu vài milimét bên dưới; ACI 302.2R-06, Hướng dẫn cho sàn bê tông tiếp nhận vật liệu lát sàn nhạy cảm với độ ẩm, tồn tại chính vì diện mạo bề mặt không phải là bằng chứng. Và việc lập thông số kỹ thuật theo đơn giá mỗi mét vuông mà không có hạng mục riêng cho công tác chuẩn bị cơ học sẽ khiến nhà thầu dự thầu tiết giảm đúng vào công đoạn mà lớp phủ phụ thuộc vào. Một hạng mục chuẩn bị bề mặt sống sót qua quá trình tối ưu chi phí có giá trị hơn một lớp phủ hoàn thiện cao cấp.

Danh mục kiểm tra để đi khảo sát sàn

Trước khi ủy thác bất kỳ cuộc điều tra nào, người quản lý cơ sở có thể thu thập hầu hết thông tin mà một chuyên gia sẽ hỏi chỉ trong một lần đi khảo sát. Hãy mang theo đèn pin, bút đánh dấu bằng phấn, camera điện thoại và một đồng xu hoặc chìa khóa để thử cào xước. Đánh dấu và chụp ảnh riêng từng loại khuyết tật khác biệt thay vì chụp toàn bộ sàn, và ghi lại điều gì diễn ra bên trên mỗi khu vực — một đường ống rò rỉ, một khoang rửa xe, một điểm quay đầu xe nâng — vì điều kiện tiếp xúc giải thích cho mô hình phân bố.

Mục tiêu không phải là đưa ra phán quyết ngay trong lần đi khảo sát. Mục tiêu là xác định xem hư hỏng là cục bộ hay mang tính hệ thống, độ ẩm có khả năng liên quan hay không, và tấm sàn bên dưới có chắc hay không. Ba câu trả lời đó quyết định bạn cần một cuộc khảo sát độ ẩm, một chương trình thử độ bám dính, hay chỉ đơn giản là một lần sửa chữa đúng cách cho một khoang bị hư hại.

• Hư hỏng xảy ra trên toàn bộ sàn, giới hạn trong một lần đổ bê tông hay một khoang, hay theo một vùng tiếp xúc như rãnh rửa xối hoặc bến bốc dỡ hàng?
• Gõ lên lớp phủ bằng một đồng xu hoặc cán búa — nó có phát ra âm rỗng vượt ra ngoài khu vực hư hỏng nhìn thấy được không? Đánh dấu ranh giới vùng rỗng; nó thường lớn hơn ranh giới nhìn thấy được.
• Nhấc một mảnh bong rời và lật lại. Mặt dưới trơ trụi và bóng, đầy bột, hay có mang theo bê tông?
• Cào lên tấm sàn đã lộ ra. Nó có sinh bụi không, hay đồng xu trượt trên vật liệu chắc?
• Có phồng rộp không, và khi chọc thủng thì có phồng rộp nào chứa chất lỏng không?
• Các vết nứt trên lớp phủ có trùng với khe của tấm sàn, đường cắt bằng máy, hoặc trục cột không?
• Có nước đọng, đường ống rò rỉ, nước ngầm thấm vào tại bến bốc dỡ hàng, hoặc mép sàn tiếp xúc với mưa gió mùa ở gần đó không?
• Có ai có thể cung cấp thông số kỹ thuật ban đầu, TDS, phương pháp chuẩn bị bề mặt đã dùng, và định mức đã thi công cho mỗi lớp không?

Từ chẩn đoán đến chiến lược sửa chữa

Một khi mặt phẳng phá hoại đã được xác định, chiến lược sửa chữa được rút ra từ đó chứ không phải từ diện tích khu vực bị hỏng. Nếu lớp phủ bong sạch khỏi bê tông, lớp phủ phải được bóc bỏ ở mọi nơi đã áp dụng cùng một cách chuẩn bị bề mặt — thường là toàn bộ sàn — và bề mặt nền phải được chuẩn bị cơ học để lộ ra bê tông chắc. Nếu bê tông bong theo lớp phủ, tấm sàn phải được phục hồi trước bất kỳ việc gì khác. Nếu hai lớp phủ tách rời khỏi nhau, hư hỏng giới hạn ở mặt phẳng giữa các lớp, và lớp bên dưới có thể vẫn là một bề mặt nền sử dụng được sau khi được làm nhám.

Độ ẩm làm thay đổi trình tự. Một tấm sàn có độ ẩm tương đối bên trong cao và không có màng chống ẩm sẽ làm hỏng lại bất kỳ màng không thấm nào, dù được chuẩn bị tốt đến đâu, cho đến khi hơi ẩm hoặc được cho phép thoát ra hoặc được chặn lại. Điều đó có nghĩa là hoặc một hệ thống dung nạp được mức độ ẩm đó, hoặc một lớp kiểm soát độ ẩm, hoặc chấp nhận rủi ro bằng văn bản. Đây là một quyết định về thông số kỹ thuật, không phải quyết định tại công trường, và cần được xác nhận qua đánh giá kỹ thuật với kết quả thử độ ẩm trong tay.

Dù đi theo hướng nào, tiêu chí nghiệm thu phải đo lường được chứ không phải bằng mắt. TDS của Sparco đặt cường độ kéo nhổ tối thiểu của bề mặt nền đã chuẩn bị là 1.5 N/mm² và độ ẩm tối đa cho phép của bề mặt nền là 5% trước khi sơn lót bằng Epoxy Bonding Primer #100. Việc thử nghiệm theo các con số đó trước khi thi công lớp đầu tiên chỉ tốn một phần rất nhỏ so với chi phí phát hiện ra, mười tám tháng sau, rằng chúng chưa bao giờ được đáp ứng.

Câu hỏi thường gặp