Applicering och funktion

Applicering och funktion

Epoxiplasterna har som framgått många användningsområden, och varje område kräver sin speciella appliceringsmetod. Slutresultatet är alltid en funktion av materialegenskaper, underlagets egenskaper och utförandet. Några av de användningsområden som berörts, skall här appliceringstekniskt beskrivas.

Impregnering

Den enklaste behandling som utförs på betongunderlag är impregnering med lågviskös epoxiplast. Syftet är att förstärka betongens ytskikt såväl mekaniskt som beständighetsmässigt. Som epoximaterial används vattenemulgerad epoxi, lösningsmedelshaltig epoxi eller lösningsmedelsfri epoxi. Materialen är alltid opigmenterade och utan fyllnadsmedel.

Appliceringen utförs med hjälp av gummiskrapa med skaft. Lämplig bredd är 40 – 60 cm. Ytan skall mättas med epoxiplast. För att undvika blankfläckar är det lämpligt att efterrolla med filtroller. För lösningsmedels och vattenhaltig epoxi är det nödvändigt med god ventilation.

Primering

Betong och andra sugande underlag som skall beläggas skall alltid primeras först. Primern har flera uppgifter att fylla. Den skall mätta betongen så att inte bindemedel från beläggningen försvinner ner i underlaget istället för att ge styrka i ytskiktet.

Vidare borgar primerns låga viskositet för god vätning mot underlaget, vilket är av största betydelse  för vidhäftningen. Primern kan också om den är diffusionsöppen, strypa fuktflöde från underlaget och därmed göra det möjligt att applicera en diffusionstät beläggning på ett fuktigt underlag.

Epoxi för primering kan vara lösningsmedelsfri, lösningsmedelshaltig eller vattenemulgerad. En lösningsmedelsfri primer kan appliceras i flödiga skikt och därmed ge god utfyllnad av porer och håligheter. Däremot är det olämpligt att använda denna typ på fuktiga underlag om den inte är diffusionsöppen.

Lösningsmedelshaltig primer har en god inträngningsförmåga i porösa underlag, men det innebär att även lösningsmedlet tränger ner. Eftersom epoxi har en mycket hög lösningsmedelsretention, d v s förmåga att hålla kvar lösningsmedel, så är det stor risk att stänga inne lösningsmedel under en efterkommande beläggning. När det gäller primering av icke sugande underlag som t.ex. en blästrad stålyta, så är det ofta en fördel med några procent fettlösande lösningsmedel. En lösningsmedelsfri primer kan inte lösa ens små fettmängder. Detta innebär att t.ex. fingeravtryck på en renblästrad yta kan ge upphov till försämrad vidhäftning om primern är helt fri från lösningsmedel.

Den vattenemulgerade primern kan som regel appliceras på såväl torra som fuktiga underlag. Underlagets temperatur och luftens relativa fuktighet måste vara kontrollerade för att garantera att vattnet i epoxiprimern kan avdunsta. Som regel gäller +10°C på underlaget och maximum 80% relativ fuktighet i luften. Vattenemulgerad epoxi kan inte läggas i tjocka skikt. Primermaterial appliceras med roller eller fördelas med gummiskrapa och efterrollas. Ofta är det nödvändigt att upprepa primeringen för att uppnå önskat syfte.

Lösningsmedelsfri och lösningsmedelshaltig epoxiprimer skall alltid beläggas så snart som möjligt. Detta betyder i praktiken efter 12 – 24 timmar. Om inte primerskiktet är belagt efter 6 – 7 dygn, finns stor risk för dålig vidhäftning mellan epoxiskikten. Detta har med epoxins karbonatisering att göra. En vattendispergerad primer innehåller som regel så små mängder av fria aminer att karbonatisering inte kommer till stånd. Denna typ av primer kan därför beläggas upp till en månad efter applicering, förutsatt att ytan rengörs från eventuella föroreningar.

Tunnskiktsbeläggningar

Med tunnskiktsbeläggning avses här pigmenterad epoxiplast för skikt från ca 0,3 – 1 mm.

Dessa beläggningar är avsedda att lämna en homogen, kontinuerlig film som skyddar underlaget mot slitage och kemikalier. Ytan kan göras slät eller halkfri. Materialåtgången måste avpassas till underlagets ytprofil för att uppnå en viss minsta skikttjocklek.

Tunnskiktsbeläggningar för 0,3 mm kan vara vattenemulgerade / dispergerade och appliceras som regel i två omgångar med hjälp av roller. Denna typ av beläggning kan vara genomsläpplig för vattenånga. Halkskydd i form av kvartssand eller glaspärlor kan ströas i det första skiktet innan det har härdat.

Lösningsmedelsfria beläggningar kan appliceras med roller upp till ca 0,5 mm. Tjockare skikt läggs med läggstål. Halkskydd kan ströas i den ohärdade beläggningen.

Båda de beskrivna typerna av tunnskiktsbeläggningar kan glesströas med färgade flingor för att ge ytan ett dekorativt utseende.

Flingade ytor bör alltid ges ett lackskikt.

Om beläggningen är avsedd att vara diffusionsöppen så måste även lackskiktet vara diffusionsöppet. Ytlacken appliceras med filt eller mohairroller i ett jämt skikt.

Massabeläggningar

Massabeläggningar av epoxiplast innefattar flera olika typer. En gemensam nämnare är att de innehåller epoxi som bindemedel till mineraliska fyllnadsmedel. Oftast utgörs fyllnadsmedlet av kvartssand i olika fraktioner.

Massabeläggningar kan enkelt indelas i tre typer:

  1. Självutjämnande massor
  2. Torrmassor
  3. Strömassor

En självutjämnande epoximassa består av omkring 35% bindemedel och resten fyllnadsmedel och pigment. De läggs vanligtvis i skikttjocklek 2 – 4 mm. Fyllnadsmedlet skall vara graderat så att kornmax utgör ca 1/3 av skikttjockleken. Vidare skall fyllnadsmedlet vara jämt fördelat från botten till ytan efter det att massan har härdat. Bindemedelshalten i självutjämnande massor är tillräcklig för att varje fyllnadsmedelskorn skall bli omgivet av bindemedel. De kan alltså betraktas som helt täta.

Självutjämnande massa med graderat fyllnadsmedel

Självutjämnande massa med graderat fyllnadsmedel

 Utläggningen görs med  läggstål, stiftraka eller specialapplikator.
piggroller


Piggroller, Specialapplikator och läggstål

Efter utläggningen piggrullas ytan som regel, för att punktera eventuella luftblåsor. Avslutningar skall utföras med ett ca 5 mm djupt spår i underlaget. Halkskyddsmaterial kan ströas i massan innan den härdat.

Torra massor består av epoxibindemedel och kvartssand. Ofta är kvartssanden färgad för att ge beläggningen ett dekorativt utseende. Bindemedelshalten är låg, vanligtvis mellan 14 och 16 viktprocent.

Torrmassor läggs normalt i skikttjocklek 3 – 6 mm.  Den låga bindemedelshalten räcker inte att fylla hålrummen mellan sandkornen, och beläggningar av denna typ kan inte betecknas som helt täta. Utläggning av torrmassor sker antingen genom stockning på utlagda lister eller med ett handdraget tråg med inställbar spalt, en så kallad sloda. Efter utläggning glättas ytan med stål eller helikopterglättare. Dagen efter när massan härdat, förseglas ytan med en epoxilack.

Torrmassa

Torrmassa

 Strömassor byggs upp genom att torr, oftast färgad kvartssand ströas i ett utlagt epoxibindemedel. Beroende på hur beläggningen byggs upp, kan slutresultatet betraktas som tätt eller otätt. Om bindemedlet utgörs av en ofylld epoxi som rollas på underlaget, kommer detta att kapilärt sugas upp i sanden. Massan får då en porös struktur. Om epoxibindemedlet istället innehåller fyllnadsmedel som snabbt separerar efter utläggningen, bildas en bädd för den iströade sanden. Efter mättnad utgörs den fria sandtjockleken i ytan av ca 1,5 – 2 korn.

En såpass tunn öppen struktur kan lätt mättas med ytlack och beläggningen kan betecknas som helt tät.

 Strömassa med sandbädd


Strömassa med sandbädd

Appliceringen tillgår så att ett epoxibindemedel fördelas i ett jämt skikt på underlaget. För system med fyllnadsmedel används stiftraka eller specialapplikator. Ofyllda epoxibindemedel appliceras med gummiraka och efterrollas. Efter utläggning av epoxibindemedlet, ströas sanden på ytan till full mättnad. Blanka fläckar får inte förekomma. Dagen efter tas överskottssanden bort, ytan skrapas med stålspackel på skaft för att ta bort uppstickande korn. Efter noggrann dammsugning lackas ytan med epoxi. Lacken fördelas med gummiskrapa och efterrollas. Denna typ av beläggningar får automatiskt ett inbyggt halkskydd. Graden av strävhet regleras med lackmängden. Normalt utförs beläggningen i tjocklek 3 – 5 mm.

Injektering

För att kunna injektera epoxiplast i sprickor bör man ha en specialutrustning, det finns flera modeller av sådana apparaturer. Två vanliga injekteringsutrustningar är avbildade till höger. I vissa fall kan man klara sig med självtryck, t.ex. vid bominjektering i golv. Det väsentliga med apparaterna är att de har en tryckmätare. Normalt fordras inget större tryck än 0,03 till 0,3 MPa varför handpump oftast kan användas.

injectpumpinjectutr

Tillvägagångssättet vid injekteringsarbete är följande: Betongytan rengörs på en bredd av 10 cm på var sida om sprickan. Munstycken  (injekteringsnipplar) limmas med kontaktlim över sprickan. Avståndet mellan munstyckena avgörs i varje särskilt fall. Allmänt kan sägas att avståndet skall vara längre mellan injekteringsnipplarna ju större sprickbredden är. Avståndet bör inte överstiga 20 cm vid en sprickbredd av 0,5 mm och inte 50 cm vid c:a 1,5 mm.

Runt munstyckena och över sprickan mellan munstyckena tätas med epoxispackel. Är sprickan genomgående och baksidan åtkomlig, skall sprickan tätas där också. Alla sprickor som har samband med varandra skall vara försedda med munstycken. De enda ingångarna till sprickan eller sprickorna är nu via munstyckena. För att kontrollera öppningen blåses torr tryckluft igenom. Injekteringsplasten skall vara så lågviskös som möjligt. Är temperaturen mycket låg i betongen som skall injekteras (under 8°C) stiger viskositeten på injekteringsplasten när den kyls ned och injekteringen går mycket långsamt. I sprickor under 0,2 mm kan det då vara omöjligt att pressa in plast.  Tillsats av lösningsmedel får inte förekomma!

Vanligtvis använder man sig av epoxisystem med lång potlife. Epoxiharts och härdare blandas mycket noggrant enligt föreskrivna blandningsförhållande.  Blandningen hälls i injekteringsbehållaren (om man använder slangpump, förs sugslangen ner i epoxiblandningen) och utloppsslangen ansluts till det lägst belägna munstycket, injekteringsnippeln. Ju djupare sprickan är desto långsammare skall intryckningen av plast ske d.v.s. ett så lågt tryck som möjligt. Efter hand som plast kommer fram ur de andra munstyckena tillsluts de med propp. Injekteringen fortsätter från första munstycket så länge som plast tränger in i sprickan. När ingen mer plast tränger in, flyttas slangen till nästa rör o.s.v.

På det översta röret går man upp med en meter slang som binds upp. Injekteringen fortsätter tills denna slang är fylld. Då avbryts inpumpningen temporärt. Efter hand som hålrum och mikrosprickor fylls med plast sjunker nivån i den uppbundna slangen. Detta kompenseras med att mer injekteringsplast trycks in i sprickan. På detta sätt fortsätter man tills sprickan är mättad. Munstycken och yttätning får sitta kvar någon dag tills plasten härdat. Vid injektering av bom i golv måste man vara mycket försiktig med avseende på trycket. Ett tryck på 0,1 MPa ger en lyftkraft på 100 kN / m² (10 ton / m²).

Limning av ny betong mot gammal

För att fästa ny betong mot gammal eller mot annat underlag kan epoxiplast användas på två sätt.

Den första metoden är en regelrätt limning, och tillgår så att epoxilimmet fördelas jämt över den yta som skall pågjutas. På det ohärdade limmet utförs betonggjutningen. Limmet skall påföras flödigt. Normal åtgång är ca 0,5 kg / m². Limmets öppentid, d v s den tid som står till förfogande att gjuta betong efter det att limmet är applicerat, måste beaktas.

Denna tid varierar med underlagets temperatur. Betongen skall hållas något torrare än normalt, eftersom inget vatten kommer att sugas upp av den gamla betongytan. Härdningstiden är relativt lång för den här typen av lim. Den andra metoden tillgår så att ett epoxibindemedel appliceras på den gamla betongen. Ytan ströas med kvartssand till full mättnad. Dagen efter sopas överskott av sand bort och pågjutning kan ske. Metoden lämpar sig särskilt för självnivellerande avjämningsbruk.

Reparation av hörn, kant och ytskador

kantrep

Generellt för alla reparationer och skador i betong gäller att man skall undvika att spetsa ut ilagningen till noll. Det gäller särskilt för golv med hård belastning. Orsaken är att betongen har en sämre tryckhållfasthet än epoxi. Vid tunna skikt finns det risk för att betongen kan krossas under reparationen och då uppstår en ny skada. Tillvägagångssättet är därför att skära ett spår som är minst tre millimeter djupt i skadans gräns, och därefter bila bort en del av ytskiktet.

Reparationsmaterialen utgörs av epoxispackel eller bruk av epoxibindemedel och kvartssand. Skador på en epoxibeläggning prepareras på samma sätt med ett skuret spår. Reparationen utförs sedan med samma material som beläggningen.

Laminering

Att laminera betyder att tillverka något av flera skikt. Epoxi används i stor utsträckning tillsammans med glas, kol, aramid och polyesterfibrer för tillverkning av laminat. Sådana laminat används dels självständiga t.ex. i bilkarosser, båtar och flygplansdetaljer dels i samband med underlag som stål eller betong för invändig beläggning i tankar och cisterner. Grundprincipen för all laminering med fiber och en matris (t.ex. epoxiplast) är att matrisen skall omsluta varje enskild fiber i fiberknippena.
Varje fiberknippe i en glasfiberväv innehåller omkring 400 fibrer med en diameter på ca 10 mm ( 1 mm = 1/1000 mm). Epoxiplasten måste ha en god vätförmåga och en god vidhäftning till fibrerna. (För att försäkra sig om att luften i fiberknippena kommit ut, används gummiskrapa eller korthårig rulle för att pressa in epoxin.) Olika metoder att tillverka laminat är t.ex. handuppläggning, injektering, pre-preg, pultrution och filament winding.

När flera lager av väv skall användas, strävar man efter att arbeta vått i vått till dess att full tjocklek är uppnådd. Väven skall alltid läggas med överlapp på 5 – 10 cm. Vid flera lager skall det tillses att skarven förskjuts. Vävar har maximal hållfasthet i fiberriktningen, vilket kan utnyttjas i många fall.

Vid laminering på betong eller stål i cisterner, så börjar man med väggarna. Väven släpps ut ca 30 cm på golvet. I övergången mellan vägg och golv skall ett hålkäl vara utfört med epoxispackel, så att väven får en mjuk övergång. Alla våder skall vara tillskurna i förväg. Lamineringsepoxin appliceras på väggen med rulle. Väven fästes och bearbetas med gummispackel så att inga luftblåsor och veck finns kvar. Ytan mättas därefter med lamineringsepoxi.

När lamineringen på väggarna är klar och härdad, spacklas skarvarna med epoxispackel. Väven som släppts ut på golvet slipas fri från lösa trådar och ojämnheter. Golvvåden mäts upp och skärs till så att den kommer ett par centimeter från väggen. Den första våden läggs ut på den torra botten. Lamineringsepoxin hälls ut på väven och fördelas med gummiskrapa. Väven skall mättas med en gång. Våd nummer två läggs så ut med ca 10 cm överlapp och lamineringsepoxi påförs på samma sätt. Skall två lager väv läggas, så är det genomförbart genom att klyva den första våden i andra lagret. Detta för att skarvarna skall bli förskjutna.

Betongisolering

Betong som utsätts för aggressiv miljö måste skyddas. Epoxiplast är tack vare sin mycket höga alkaliresistens, ett lämpligt material för detta ändamål. Ett exempel på betong i svår miljö är broar där vatten, salt och luftföroreningar ständigt påverkar oskyddade betongdelar. En av brodetaljerna som skyddas med epoxi är kantbalkens insida. En tixotrop epoxi påförs i två skikt så att tjockleken på isoleringen uppgår till minst 0,5 mm. Appliceringen sker vanligtvis med pensel.

Vid allt utomhusarbete, måste man ta hänsyn till väderleken. Temperaturen har en kraftig inverkan på såväl epoxins härdningstid som på viskositeten. Fukt, både i betongen och i luften, kan ställa till problem med vidhäftning och blåsbildning. Man skall försäkra sig om att betongen har en temperatur som ligger ca 3°C över aktuell daggpunkt. (se vidare Vidhäftning). Den blåsbildning som ibland uppkommer innan epoxin har härdat, har ofta sin naturliga förklaring och grundar sig på rent fysikaliska lagar. Vid uppvärmning av gaser utvidgas dessa för varje grads höjning med 1/273 av dess volym vid 0°C. Trycket som uppstår i en gasblandning som t.ex. luft och vattenånga är lika med summan av komponenternas partialtryck (deltryck). I betong som har en hålvolym på ca 15%,  består gaserna av luft och vattenånga. Om man för enkelhetens skull antager att luften i betongen är mättad med vattenånga, gäller följande:

Om volymen på en luftpor sätts till 1 vid 0°C, så ökar gasvolymen till 1,09 d v s 9% vid en temperaturhöjning till 20°C. Om vi sätter volymen till 1 vid 20°C och höjer temperaturen till 40°C, så ökar gasvolymen till 1,16 eller med 15,6%.

Betong har alltid en viss porositet i ytan. Denna framkommer tydligt vid blästring. Om inte porerna blir fyllda med  epoxi vid appliceringen, så kommer det att finnas ett tunt skal över håligheterna. Ett litet temperaturtillskott innebär att gasvolymen i de övertäckta håligheterna ökar. Eftersom den ohärdade epoxin inte kan stå emot trycket så bildas blåsor.

För att undvika blåsbildning bör man tänka på följande:

  • Undvik uppvärmning av betongytan
  • Applicera helst på morgonen då betongen är sval
  • Undvik direkt sol
  • Försök att fylla porerna vid applicering
  • Låt inte epoxiburken stå i solen. Förhöjd temperatur medför förkortad potlife med kraftig temperaturstegring, försämrad vätning och vidhäftning som följd
  • Späd aldrig ut epoxin med lösningsmedel