בבנייה המודרנית, יצירת צורה היא הכרחית לעיצוב קונקרטית לאלמנטים מבניים כגון עמודות, דבורים, סלאבים וקירות.עם זאת, הממשק בין משטחים קונקרטיים וצורות כבר זמן רב היה מקור של חוסר יעילות. הדבקה על מנת ליצור משימות מוביל לפגמים על פני השטח, זמן ניקוי מוגבר, ולבוש מוקדם של לוחות באופן דומה, ייצור חשמל סטטי על פלסטיק או צורה מורכבת יכול לדון במהירויות מתקדמות יותר, וגילויים מתקדמים יותר של בטיחות, ומהירויות נוגדות, החלות יותר, החלות יותר, החלטיות.

הבנה של טפסים מתקפלים ותפקידם

ציפויים טפסים לשרת פונקציות קריטיות מרובות: הם מונעים קונקרטיות להתחבר לתבנית, להקל על פס נקי וקל, להגן על פני השטח של צורה מהתקפה כימית ומוחש, ולשפר את האיכות האסתטית של פתרונות מסורתיים מוגמרים כללו סוכנים מבוססי נפט, שעווה, ושמנים. אלה עבדו כראוי אבל הציגו חסרונות - הם דרשו שכפול תכוף תכוף, יצרו תנאים עבודה, לא נעימים שנוצרו, יצרו תרכובות אורגניות (VOC) ותרכובות אחוריות), לעתים קרובות על פני השטח של חומרים קונקרטיים.

ציפויי צורה מודרניים נופלים לשתי קטגוריות רחבות: סוכני שחרור זמניים (החל לפני כל שפך) וציפוי קבוע או חצי-כיפוף (התכוו לתוך משטח יצירת צורה) החידושים אנטי-סטטיים ואנטי-דידיון התמקדו במידה רבה במערכות ציפוי קבועות או ארוכות טווח, המציעות ביצועים חוזרים וצמצום העבודה.

סורקים קבועים מול סוכני שחרור

ציפויים קבועים, כגון epoxy-based, Polyurethane, או שכבות פלואופולמר, הם יישומי מפעל ומאות האחרונות של שפכות עם תחזוקה מינימלית.הם מספקים תכונות שחרור עקביות לחסל את הצורך סוכנים מבוססי שמן.אנטי-adhesion תוספים (למשל, סיליקון, PTFE) מוטבעים במעבורת ציפוי.

סוכני שחרור נותרו בשימוש נרחב, במיוחד עבור טופסי צורה ספציפיים לפרויקט.עם זאת, חידושים הובילו לסוכני שחרור מבוססי ביולוגית ונמוכים-VOC שהם ידידותיים יותר לסביבה.המגמה היא כלפי מערכות היברידיות שבהן ציפוי קבוע מקטין את תדירות יישום הסוכן שחרור, הורדת השימוש הכימי הכולל.

מדע של אנטי-Static Coatings for Formwork

חשמל סטטי נוצר כאשר שני חומרים באים במגע ופריד, אפקט הידוע בשם triboelectrification. in Formwork, במיוחד עם פלסטיק, מורכב, או מכוסים משטחים plywood, תנועה קונקרטית במהלך לשפוך ורטטט יכול ליצור האשמות סטטיות.ההאשמות האלה למשוך אבק חלקיקים בסדר, להתפשר על ממשק השחרור, ויכול לגרום ניצוץ בסביבות נפץ (למשל, בנייה תת-קרקעית).

ציפויים אנטי-סטטיים פועלים על ידי צמצום התנגדות פני השטח, ומאפשרים להאשמות להתפוגג במהירות.הם בדרך כלל משלבים מילויים התנהגותיים או דיסיפוטיביים כגון:

  • (ב) ,0) קראבון שחוררש"ל:1 - בשימוש נרחב בשל עלות נמוכה וניתוק סטטי יעיל.
  • (FLT:0)Carbon ננוtubes (CNTs)BuildFLT:1) מציעים מוליכות גבוהה בהטעינה נמוכה (1–5%), שמירה על תכונות מכניות יקרות יותר, אך מספקים עמידות גבוהה.
  • (FLT:0) מטל תחמוצת 1:1 (למשל, אנטי-דופד tin oxide) - לספק השפעה אנטי-סטטית שקופה עבור ראיית דרך טפסים או ניטור חלונות.
  • (ב) ,0) פולימרים בולטים (למשל, פוליאנילין) - מאפשרים ציפויים המשלבים תכונות אנטי-סטטי ואנטי-שחיתות.

ציפויים אנטי-סטטיים מודרניים נועדו לשמור על ביצועים גם לאחר מאות מחזורים רטובים וחשיפה UV.הם לעתים קרובות משולבים עם סוכנים נגד-דחידה ליצור משטח כפול פונקציונלי.

ביקורת נגד ביצועים אנטי-Static Performance

תקנים תעשייתיים של משטחים אנטי-סטטיים כוללים התנגדות משטח (ASTM D257), זמן דעיכה סטטי (MIL-STD-3010), ודור מטען משולש (ISO 18080) עבור טפסים, פני השטח היעד התנגדות הוא בדרך כלל בין 1003FLT:05FLT:1 ו 10LTFLT:211F 3Lm לריבוע.

Anti-Adhesion Coatings: Mechanisms and Materials

ציפויים נגד דידיעה ממזערים את כוחות האג"ח בין בטון וצורה. דבקות קונקרטית עולה משילוב מכני (concrete Penetrating פני השטח pores) ואינטראקציות כימיות (קבוצות הידרוקסיל על hydrate מלט מתחבר עם קבוצות הקוטב על טופס עבודה). ציפוי יעיל ליצור מחסום אנרגיה דלת-קרקע כי מתנגד לשני מנגנונים.

חומרים דלים על פני השטח

החומרים האנטי-דידה היעילים ביותר יש אנרגיה על פני השטח מתחת 20 mN / m. Common מערכות כוללים:

  • (FLT:0)Polytetrafluoroethylenelene (PTFEOVA) 1 - אנרגיה על פני השטח - 18 mN /m. Applied as a אפוי-on ציפוי או כסרט דק.
  • (FLT:0) ציפויים מבוססי-סולק 1 (FLT:0) – אנרגיית פני השטח 20-24 mN/m.הם גמישים, יציבים, וניתן לנסח אותם כעדנים גבוהים או מערכות ללא פתרון.
  • (FLT:0) תערובת פלואוסטומר מטבוליט 1 (למשל, FEP, PFA, ETFE) - משלבות אנרגיה על פני השטח נמוכה עם עמידות גבוהה ללבוש.
  • (FLT:0Sol-gel ציפויים נגזרים 1FLT) - לייצר משטח הידרופובי וoleophobic באמצעות silica nanoparticles ו perfluoroalkylanes. ציפויים אלה הם דק מאוד (מיקרונים) אבל דורש יישום מדויק.

ננוטכנולוגיה ב- Anti-Adhesion Coatings

חלקיקים משפרים ביצועים ציפוי במספר דרכים.לדוגמה, silica nanoparticles (10-50 nm) למלא מיקרו-פוחיות על פני השטח של טופס עבודה, צמצום בין-לוק קונקרטי.כאשר פונקציונלי עם קבוצות פלואוריד, הם יוצרים monolayers עצמי להרכיב כי להדוף מים ומלט פסים יכול להיות מפוזר כדי לשפר את התכונות ואת הכוח המכאני.

אחד החידושים הבולטים הוא השימוש בזווית מגע מעל 150 מעלות מים.הציפויים האלה להפחית באופן דרמטי את הדבקות על ידי מניעת חדירה של capillary.עם זאת, הם פחות יעילים עבור סוכני שחרור מבוססי שמן ועלולים לדרוש טיפול זהיר כדי למנוע זיהום.

חידושים אחרונים של ביצועי נהיגה וקיימות

תעשיית הציפוי של טפסים ראתה מספר פריצות דרך בחמש השנים האחרונות, מונעות על ידי דרישות לפרודוקטיביות גבוהה יותר, חיי כלי ארוכים יותר, וכימיה ירוקה יותר.

עצמי-Healing Coatings for Formwork

שחיקה ומיקרו-קracking הם מצבי כשל עיקריים עבור ציפויים קבועים. ציפויים עצמיים משלבים מיקרו-capsules (10–100 מיקרומטר) המכילים סוכני תיקון (למשל, מפרי פולימר או epoxy) כאשר פציפאגטס, הקפסולות קרע ושחרור הסוכן, אשר מפטרימים את הנזק.

מחקר שנערך לאחרונה ב-FLT:0(Fraunhofer InstituteveFLT:1) הראה ציפויים עצמיים של epoxy כי לשחזר תכונות נוגדות-דחת לאחר נזק מקומי. מבחנים שדה על תבניות בטון precast הראו עלייה מינימלית של דבקות לאחר 200 מחזורים, בהשוואה ל- 40% עבור ציפויים סטנדרטיים.

פורמולות אקולוגיות ונמוכות

תקנות סביבתיות (למשל, כלל ACQ של EPA בארה"ב, האיחוד האירופי VOC הוראה 2004/42/EC) מניעות את המעבר מן ציפויים מבוססי-בסיסים לפתרון.מערכות פוליאורטן ו-epoxy הפכו למיינסטרים, אך הם יכולים לסבול מהתנגדות כימית נמוכה יותר.חדשנות כוללים מערכות היברידיות המשלבות התחדשות מים עם רכיבים המבוססים על ביו-די (למשל, פולידרים).

מגמה ירוקה נוספת היא השימוש ב-FLT:0 טבעי נגזר סוכנים משחררים FLT 1:1 המבוסס על שמנים צמחיים, סויה לסיטן, או אפילו שמן אורז.

פודקאסטים חכמים עם מוגבלות

ציפוי חכם מתפתח משלב חומרים מוליכים או אדזואלקטריים שפועלים כחיישנים.לדוגמה, ציפוי פחמן ננוtube-epoxy יכול למדוד שינויים בהתנגדות חשמלית כמו תרופות קונקרטיות, המאפשר ניטור בזמן אמת של זמן פסים.מערכות אלה עדיין בשלב המעבדה אבל מבטיח להתאים את מחזור העבודה ולמנוע תקלות מוקדמות.

שיטות יישום ופרקטיקה הטובה ביותר

אפילו הציפוי הטוב ביותר יכשל אם יישמו באופן שגוי.הכנה על פני השטח היא קריטית: יצירה חייבת להיות נקייה, יבשה, וחופשית של נזלת, אבק, וציפוי ציפוי ישנים. עבור ציפויים קבועים, קידוד גרפי או תחריט כימי יוצר מפתח מכני.Spraying, מברשת, וגלגל הם שיטות משותפות, אבל מערכות ריסוס רובוטיות אוטומטיות הם צוברות עבור צורה גדולה של כרכים.

פרמטרים של יישום מפתח כוללים:

  • עובי הסרט (DFT)FIRLT:1 (בדרך כלל 20-80 מיקרומטר עבור ציפויים נגד דידידות ו 30-100 מיקרומטר עבור שכבות אנטי-סטטיים.
  • (FLT:0) תנאי אירוח 1 (FLT:1) - ציפוי מודרני רבים דורשים טמפרטורה גבוהה (60-120 ° C) עבור crosslinking. Heat-sted curing תנורים או באמצעות מנורות אינפרא אדום מאיץ ייצור.
  • (FLT:0)Post-application TestingFLT:1 - מדידות אנרגיה על פני השטח (זווית מגע, בדיקת Dyne), בדיקות ניתוק סטטי, ובדיקת משיכת מבחנים (ASTM D4541) להבטיח איכות.

תחזוקה רגילה מרחיבה את החיים ציפוי.לאחר כל שפך, משטחים בצורת צריך לנקות עם מרתיעים אלקליין מתון כדי להסיר שאריות קונקרטיות. ניקוי Abrasive (מכחולי חוט) פוגע בציפוי; מצחצחות ניילון רכים או כביסה לחץ (מקסימום 80 בר) מומלץ.

יתרונות והשפעה כלכלית

יישום ציפוי אנטי-סטטי ואנטי-adhesion מתקדם מניב החזרים ניכרים.

עלויות העבודה והחומר

ציפויים קבועים מבטלים את הצורך במנועי שחרור בכל שפך.פרויקט בנייה טיפוסי באמצעות טופס plywood עשוי ליישם סוכן שחרור בשיעור של $ 30- $0.5 $ למטר רבוע לשימוש. מעל 1,000 משתמשים, הכולל $300-500 $ למטר רבוע. ציפוי קבוע עולה 8- $ 15 $ למטר רבוע (applied) משלם עבור עצמו בתוך 20-30 מחזורים, בנוסף, קל יותר פסים על ידי טפסים 2cc- 5 דקות.

שיפור איכות פני השטח

Smoother, משטחים ללא פגם להפחית את הצורך תיקון וסיום. בטון אדריכלי, זה יכול לחסל את הצורך ציור או קלדה, חיסכון $ 40 $ $ $ למטר רבוע.

חיים חדשים

לוחות טפסים מוגנים על ידי ציפויים עמידים 2-4 פעמים יותר מאשר לוחות לא מאוישים.לדוגמה, פאנל plywood טיפוסי עשוי להימשך 30-50 שימושים; עם ציפוי פנובי קבוע או epoxy, זה יכול לעלות על 150 שימושים.זה מקטין עלויות רכש טפסים ובזבוז בנייה.

יתרונות סביבתיים ובריאות

ציפוי נמוך ונפטבורן משפר את בטיחות העובד על ידי צמצום החשיפה לשאיפתם של סוכני שחרור מבוססי שמן מונע אדמה וזיהום מים קרקע באתרי בנייה. כמה קבלנים גדולים אימצו:0LEEDFLT:1 זיכויים על ידי מעבר לציפוי איכות הסביבה.

אתגרים ושיקולים

למרות היתרונות שלהם, ציפויים מתקדמים עומדים בפני מכשולים לאימוץ.

עלויות מעל

ציפוי ביצועים גבוהים עולה 3-7 פעמים יותר מסוכני שחרור סטנדרטיים. חוזים לעתים קרובות מהססים להשקיע ללא נתונים ברורים על תקופות תגמול.עם זאת, ניתוח עלות הכולל חשבונות עבור עבודה, ניקוי, החלפת פאנל בדרך כלל מראה חיסכון נטו בתוך שנה אחת.

המונחים: Harsh Conditions

טפסים כפופים בטון רטוב רוטינגיבי, טמפרטורות ריפוי גבוהות (עד 60 מעלות C בטון המוני), ופסציה מכנית חוזרת על עצמה.קאטינגס חייב להתנגד הידרוליזה (התמוטטות כימית על ידי מים) ו abrasion. Silicone ו PTFE מבצעים היטב, אבל ננו-coatings יכול ללבוש אם לא מחובר כראוי.

תאימות עם Concrete Types

כמה אדמיקסטורים קונקרטיים (למשל, superplasticizers, retarders) יכולים להפריע סוכנים שחרור. ציפויים קבועים פחות מושפעים, אבל דימום מים בטון גבוה עשוי ליצור לחץ הידרוסטטי כי אתגרים ציפוי. יצרנים ממליצים לבדוק שילובים קונקרטיים ספציפיים עם מערכת הציפוי לפני פריסה מלאה.

המונחים

ציפויים קבועים דורשים הכנה משטח זהירה וריפוי מבוקר. בתחום, קבלנים עשויים להיות חסרים הציוד או המיומנות עבור יישום תקין. ציפויים במפעל-יישומים או מערכות טרום-קוממות הם יותר פופולריים כדי להבטיח איכות.

כיוונים עתידיים

הדור הבא של ציפויי צורה יהיה יותר בר קיימא, אינטליגנטי ומתמחה.

Bio-based ו- Biodegradable Polymers

המחקר בוחן חומצה פולילאקטית (PLA) ופוליומידוקסלקטנוטס (PHA) כבסיס לציפוי שחרור.חומרים אלה יכולים להידרדר בתנאים ספציפיים, להפחית את הפסולת מקצה החיים.

צילום: Photocatalytic and Self-Clean Surfaces

טיטניום דו-חמצני (TiOveFLT:0) חלקיקים הוסיפו ציפויים להעניק פעילות פוטו-קטליטית.תחת אור UV, הם לפרק את contaminants אורגני (למשל, שאריות שמן, אצות) נכס זה ניקוי עצמי יכול להפחית מרווחי תחזוקה עבור טפסים בחוץ.

3D-Printed Formwork with Integrated Coatings

ייצור אדקטי מאפשר משטח יצירת צורה להיות מודפס עם ⁇ של תכונות חומריות - עור אנרגיה דלת-קרקע נמוך על החיצוני, קשוח, השפעה-resistant הליבה בתוך.זה מבטל את הצעד הציפוי לחלוטין, בעוד עדיין ניסיוני, מוקדם פרויקטים ב-FLT:0 ETH ציריךFLT:1 הוכיחו הוכחה של מושג.

בחירת איסוף נתונים-Driven Coating

שיתוף נתוני ביצועים על פני פרויקטים (למשל, באמצעות FLT:0) , 000 כלכלנים אמריקאיים של מכון Instituterete InstitutecioFLT:1) יעזור קבלנים לבחור את הציפוי הנכון לתנאים הספציפיים שלהם - קלוש, טיפוס קונקרטי, חומר צורה, ותדירות פסיעה.

מסקנה

חידושים בציפוי אנטי-סטטי ואנטי-דידה עברו טכנולוגיה של יצירת צורה ממוצר שניתן לבצע מערכת בעלת ביצועים גבוהים. על ידי טיפול בחשמל סטטי, בדבקות, עמידות, ודאגות סביבתיות, ציפויים מודרניים מאפשרים בנייה מהירה יותר, סימני איכות גבוהים יותר, ועלויות מחזור חיים נמוכות יותר. בעוד אתגרים נשארים במגמת עלייה ומומחיות יישומים, נקודות המסלול לעבר חכם, ירוק יותר, ופתרונות מתקדמים יותר, כמו גם כן, לא מתקדמים, כמו גם כן, כמו גם פיתוח, יעיל יותר.