DeFelsko Corporation biedt een aantal instrumentoplossingen die ideaal zijn voor een correcte praktijk bij het aanbrengen en kwantitatief meten van polyurea coatings op beton, metaal en andere materialen.
Hoe technologisch advanced ook is, het aanbrengen van een polyurea-coating op een vervuilde of anderszins slecht voorbereide ondergrond, of in omstandigheden die ongunstig zijn voor een goede hechting, of in een dikte die niet is gespecificeerd voor het gewenste beschermingsniveau, kan er stuk voor stuk toe bijdragen dat een polyurea-coating niet aan de kosten- en prestatieverwachtingen voldoet. De recente standard, SSPC-PA 14 "Application of Thick Film Polyurea and Polyurethane Coatings to Concrete and Steel Using Plural-Component Equipment", geeft uitgebreide richtlijnen voor het verkrijgen van de gewenste prestaties van polyurea coatings aangebracht op betonnen en stalen substraten.
Ervan uitgaande dat een goede kwaliteitscontroleprocedure voor een betonnen ondergrond van kracht is en dat het te coaten oppervlak gezond en schoon wordt geacht, moet aandacht worden besteed aan de fysieke oppervlaktestructuur van het beton (ook bekend als het anker of het "profiel" van het oppervlak). SSPC-PA 14 vereist dat de oppervlakteruwheid visueel wordt vergeleken met ICRI (International Concrete Repair Institute) CSP (concrete surface profile) coupons en binnen het CSP bereik van 2-6 valt, tenzij anders aangegeven.
Voor polyureasystemen die op staal worden aangebracht gelden soortgelijke eisen voor de voorbereiding van het oppervlak als volgens SSPC-PA 14. Voorafgaand aan het aanbrengen van de coating moet het staaloppervlak worden geprepareerd in overeenstemming met de projecteisen of zoals gespecificeerd door de coatingfabrikant, zodat het schoon is van zowel zichtbare als niet-zichtbare verontreinigingen. Bovendien moet het staal een minimaal oppervlakteprofiel hebben van 76 µm (3 mils), gemeten volgens ASTM D 4417 Methode B. Zoals beschreven onder Methode B is de PosiTector SPG (afbeelding) ideaal om snel het oppervlakteprofiel van het te coaten staal te bepalen.
Bij diverse demonstraties van polyurea-coatsystemen werd de coating over ijs en water gespoten, zonder enig effect op de reactiviteit van de componenten. Hoewel dit technisch gezien indrukwekkend is, is het onwaarschijnlijk dat dergelijke omstandigheden zich in de praktijk zullen voordoen(SSPC-PA 14 verbiedt uitdrukkelijk het aanbrengen van polyurea-coatings op een bevroren of met ijs bedekt oppervlak).
Hoewel de omgevingstemperatuur en de temperatuur van de ondergrond weinig invloed hebben op de reactie en uitharding van een polyurea systeem, kan het aanbrengen van een coating op een te natte of koude ondergrond negatieve gevolgen hebben voor de hechting. Voor een juiste toepassing van een polyurea coatingsysteem is het noodzakelijk dat de industrie standard praktijken volgt en dat de temperatuur van de ondergrond 3° C (5° F) boven het dauwpunt en stijgend is, zoals gespecificeerd in SSPC-PA 14.
De voorbereiding van het oppervlak en het aanbrengen van de coating moeten onder optimale milieuomstandigheden plaatsvinden om mogelijke coatingbreuken te helpen voorkomen. Een belangrijke factor die de prestaties op lange termijn van polyurea coatings op beton en staal beïnvloedt, zijn de klimaatomstandigheden tijdens de voorbehandeling en het aanbrengen van de coating. Met draagbare elektronische apparatuur kunnen schilders, inspecteurs en eigenaars de toepasselijke omgevingsomstandigheden meten en registreren.
De PosiTector DPM dauwpuntmeter (afbeelding) bewaakt en registreert klimatologische omstandigheden zoals: relatieve vochtigheid, luchttemperatuur, oppervlaktetemperatuur en het verschil tussen oppervlakte- en dauwpunttemperatuur.
Het voornaamste doel van het meten van de laagdikte is het beheersen van de coatingkosten en tegelijkertijd te zorgen voor een adequate bescherming. Commerciële contracten vereisen vaak een onafhankelijke inspectie van het werk na voltooiing. Gezien het wijdverbreide gebruik van polyurea coatings en bekledingen in insluitsystemen, is het essentieel om de juiste dikte te garanderen.
Een destructieve testmethode kan worden gebruikt om de laagdikte te bepalen op ondergronden zoals beton en staal. De veerkrachtige en/of elastomere eigenschappen van dikkere polyurea-coatings kunnen het maken van een zuivere snede echter bemoeilijken en inconsistente metingen veroorzaken. Deze methode wordt verder benadeeld door de eis dat het testgebied moet worden gerepareerd voordat de constructie weer in gebruik kan worden genomen.
ASTM D6132 en D7091 beschrijven een niet-destructieve testmethode, waardoor de coating na inspectie niet meer hoeft te worden gerepareerd en zowel de inspecteur als de aannemer tijd en kosten besparen. Niet-destructieve methoden omvatten magnetische en wervelstroommetingen voor metalen substraten en ultrasone metingen voor niet-metalen zoals beton.
Niet-destructieve meting van de polyureadikte op metalen substraten is een eenvoudig proces, mits het gebruikte instrument een meetbereik heeft dat geschikt is voor de verwachte dikte. Polyurea coatings bereiken een totale verwachte dikte door meerdere lagen op elkaar aan te brengen (een techniek die wordt ondersteund door de snelle uithardingseigenschappen), zodat het nodig kan zijn de afzonderlijke laagdiktes te controleren. Als de polyurea coating wordt gemeten volgens de vereisten van SSPC-PA2 en PA9, dan moet de dikte van elke afzonderlijke laag voldoen aan de projectspecificaties, ongeacht of deze op een betonnen of metalen ondergrond is aangebracht.
De PosiTector 6000 serie coatingdiktemeters is ontworpen voor eenvoudige bediening en is ideaal voor het meten van de dikte van polyurea aangebracht op ferro- en non-ferrometaalsubstraten.
Aangezien polyurea-coatings die op niet-metalen substraten zijn aangebracht niet kunnen worden gemeten met magnetische instrumenten of instrumenten volgens het wervelstroomprincipe, is een ultrasone meter vereist. Ultrasone meetapparatuur zoals de PosiTector 200 D werkt door een hoogfrequente ultrasone puls in een coating te zenden met behulp van een sonde (d.w.z. een transducer) met behulp van een op het oppervlak aangebrachte coupon. Eenvoudig gezegd wordt de tijd die het ultrasone signaal nodig heeft om door de coating te gaan en terug te kaatsen van het substraat gebruikt om de dikte van de coating te berekenen.
De PosiTector 200 D-serie coatingdiktemeters is speciaal ontworpen voor het meten van zeer dikke, flexibele en akoestisch dempende coatings, waaronder polyurea. PosiTector 200 De D Advanced modellen kunnen tot drie afzonderlijke lagen in een polyurea coatingsysteem meten met één enkele meting. Betonnen substraten hebben doorgaans hogere oppervlakteprofielen dan metalen en kunnen in verschillende mate poreus zijn, waardoor laagdiktemetingen aanzienlijk kunnen variëren afhankelijk van waar de sonde wordt geplaatst. In dit geval moet een middelingsmethode worden gebruikt om de totale dikte van de coating te bepalen.
De PosiTector 200 D-serie coatingdiktemeters maakt gebruik van bewezen ultrasone technologie om de dikte te meten van polyurea coatings van 50 - 5000 µm (2 - 200 mils) op beton, hout en andere niet-metalen ondergronden.
Vanwege de uitdagingen die gepaard gaan met het meten van een polyurea coatingsysteem dat in meerdere gangen wordt aangebracht, bevelen wij gewoonlijk onze PosiTector 200 D3 Advanced aan. In combinatie met een PosiTector 200 sonde biedt het model Advanced een grafische modus die een visuele weergave geeft van de ultrasone puls terwijl deze door het coatingsysteem gaat. Deze visuele weergave vereenvoudigt het bijstellen van de meter (indien nodig) aanzienlijk en bevordert het vertrouwen van de gebruiker in de weergegeven diktewaarden.
Hechtingstests kunnen worden uitgevoerd voor kwaliteitscontrole, maar worden meestal uitgevoerd om te voldoen aan industrienormen en klantspecificaties. Tenzij anders vermeld, vereist SSPC-PA 14 dat een polyurea-coating wordt getest op de constructie zelf of op een monster dat representatief is voor het te coaten substraat. Het doel van de test is "de kwaliteit van de applicatie te bevestigen en operationele parameters vast te stellen voor oppervlaktevoorbereiding en -applicatie op ware grootte".
Gezien de aangeboren adhesie- en treksterkte-eigenschappen van polyurea coatings is het geen verrassing dat SSPC-PA 14 relatief hoge adhesiesterkten eist in vergelijking met andere dikke en/of flexibele coatingtypes. Wanneer hechtingstesten op stalen substraten worden uitgevoerd in overeenstemming met ASTM D4541 Methode D & E, specificeert SSPC-PA 14 een hechtingswaarde van ten minste 6,8 megaPascals [MPa] (1.000 pounds per square inch [psi]) voor elk van de drie vereiste pulls, tenzij anders vermeld.
Bovendien schrijft SSPC-PA 14 voor dat bij het testen van hechting aan beton (zoals beschreven in ASTM D7234), elk van de drie trekkingen moet resulteren in een cohesief falen binnen het betonsubstraat en de polyurea-coating moet blijven hechten. In het licht van deze vereisten wordt een dolly van 20 mm - met een maximale treksterkte van 20 MPa (3.000 psi) - aanbevolen voor het testen van de meeste polyureatoepassingen, ongeacht de samenstelling van het substraat.
De PosiTest AT Pull-Off Adhesion Tester (verkrijgbaar in manuele of automatische uitvoering) meet nauwkeurig de hechtsterkte van polyurea coatings aangebracht op een harde ondergrond.
Hoewel polyurea gewoonlijk wordt aangeduid als een specifiek coatingtype, kan het beter worden omschreven als een elastomeertechnologie waarbij een reactie optreedt tussen een isocyanaatcomponent en een harsmengselcomponent zonder gebruik van een katalysator. Hoewel dit een grove oversimplificatie is, omvat deze beschrijving niettemin de basiseigenschappen van een polyureasysteem: een snel reagerend, uit meerdere componenten bestaand systeem dat vrijwel ongevoelig is voor vocht in de omgeving en een snelle en consistente droogtijd vertoont over een zeer breed temperatuurbereik.
De polyureatechnologie werd eind jaren tachtig geïntroduceerd en bezit naast de eerder genoemde unieke eigenschappen: uitstekende hechting, vloeiend oppervlak, superieure treksterkte en flexibiliteit, weerstand tegen schokken, hitte en vuur, hoge slijtvastheid en stabiliteit op lange termijn.
Vanwege hun veelzijdigheid, sterkte en lange levensduur worden polyurea coatings voornamelijk gebruikt voor de bescherming en structurele verbetering van betonnen en cementgebonden substraten. Andere typische toepassingen zijn bouwvoertuigen (vloerbekleding), ATV's, dakbekleding, leidingen, primaire en secundaire insluitsystemen, vloeren van parkeergarages en militaire voertuigen (explosiebestrijding).
De snelle uithardingssnelheid is een belangrijk voordeel, waardoor de coating snel weer in gebruik kan worden genomen. In alle gevallen echter vereist het bereiken van de verwachte coatingprestaties dat goede praktijken worden gevolgd met betrekking tot de voorbereiding van het oppervlak en de fysieke afzetting.
