混凝土地面的耐磨性能

          自2000年以來，國內業界與海外同業的交流日益深入。從國外引進了大量先進的施工設備、材料及工藝，同時也催生了一批極具競爭力的本土品牌，極大地推動了國內混凝土地坪行業的發展。

          近五年來，在行業協會與頂尖企業的帶領下，業界開始更加重視混凝土地坪設計與檢測標準的借鑒、制定及應用。金鑼刀獎已成功舉辦多年，便是很好的例證。金鑼刀獎採用美國ACI的F-Number標準，針對定向通行（Fmin）與自由通行（FF/FL）地坪的規整度（平整度及水平度），在不同施工工藝下進行分類評測。此獎項的設立，大幅提升了業界對地坪平整度／水平度——這項混凝土地坪最重要的適用性指標——的正確認知。本文對平整度／水平度指標不再贅述，我們將詳細介紹耐磨性能——混凝土地坪的另一項極為重要的適用性指標。

混凝土地坪耐磨性能的評斷標準

         顧名思義，耐磨性能即指抵抗磨損的能力。磨損是指地坪表面顆粒或碎屑發生剝離與脫落的過程，也就是表面材料的磨耗。地坪表面的摩擦、碾壓、切削及衝擊等活動都會引起磨損，且在某些環境條件下還會產生綜合影響，因此磨損的機制相當複雜。

         那麼，該如何合理設定混凝土地坪的耐磨等級呢？這當然要考量地坪的使用環境。BS 8204-2: 2003《現場施工找平層與混凝土地坪——混凝土表面耐磨性能——實施標準》提供了相關依據。以下節錄該標準中的兩個相關表格以供說明：

表格3：耐磨性能分級與檢測時的磨損深度限值：建議用於原漿收光混凝土地面

表格4：耐磨性能分級與檢測時的磨損深度限值：建議適用於乾撒式耐磨混凝土地面及耐磨砂漿找平層

          上述兩張表格除了表面層狀況不同外，基本上並無差異。由此可見，耐磨等級的設定主要依據地坪的使用環境及客戶的特定要求，旨在滿足地坪的耐磨性能。為此，表格中亦列出了判斷完工地坪是否符合相應耐磨等級的依據，即耐磨測試的磨損深度限值。為了更清楚地理解此磨損深度限值，下文將對 EN 13892-4：2002 進行簡要介紹。

混凝土地坪耐磨性能檢測規程

         由於混凝土地坪是現場施工的產品，其耐磨性能受多種因素影響，例如：混凝土品質、強度等級與配合比設計、施工工藝、施工水準及環境條件，以及耐磨材料的选择和後續養護等。因此，判斷混凝土地坪真實耐磨性能的唯一方法，就是進行現場原位耐磨測試。

          EN BS 13892-4：2002《找平層材料檢測規程——耐磨性能的測定——BCA》是檢測已完工混凝土地面耐磨性能的主流檢測規程。其原理如下：三個硬質鋼輪在標準載荷下於地坪表面旋轉一定轉數，在環形區域上造成一定程度的磨損。透過測量其平均磨損深度，來評估地坪表面的耐磨性能。一般每4000平方公尺設一個測試點，至少需設置三個測試點。

          檢測儀器如下圖所示：

• BCA測試機（圖a）：

  - 研磨頭由三個硬質鋼輪組成，這些鋼輪以切向方式裝配在一個圓形鋼盤上，間距相等（圖b），鋼輪可在名義平均直徑為(225 ± 1)mm的環形路徑上自由滾動旋轉

  - 圓形鋼盤，其上固定配重，鋼輪承受的總載荷為 (65.0 ± 0.5) 公斤

  - 電動機和齒輪箱透過驅動軸連接至研磨頭，並以設定轉速 (180 ± 15) 轉/分鐘驅動研磨頭旋轉

• 標記模板（圖c）：上面有24個孔位，每3個孔位一組，分別對應深度計的3個支腳

• 深度計：3個支腳，中心位置設有探針，精度為0.1毫米

  

  檢測流程簡述：

  1 - 將定位模板放置於地坪上，並用記號筆在 24 個孔位內標記定位點。標示定位銷的位置。移除定位模板後，將 3 個孔位視為一組（對應深度計的 3 個支腳），用記號筆進行編號，共計 8 組。

  2 - 將深度計依序精確地放置於地坪上的 8 個測量位置，記錄 8 個初始讀數，精度為 0.1 毫米。

  3 - 在定位銷標記處鑽孔，並用定位銷固定 BCA 檢測儀器。

  4 - 啟動馬達驅動研磨頭旋轉 (2850 ± 10) 轉，轉數達到後馬達自動停止運作。

  5 - 重複步驟 2，再次取得 8 個讀數。

  6 - 對同一個點位的兩次讀數取差值，並計算平均值，即可得到測試結果。

  
  
  

如何確保完工混凝土地坪的耐磨性能

        前文提到，影響地坪耐磨性能的因素眾多。隨著行業的不斷發展，在選擇耐磨材料、施工及養護時對環境的控制已相當成熟；施工工藝與施工水準也獲得了顯著提升。然而，目前業界對於影響耐磨性能的關鍵因素 – 混凝土，仍缺乏有效的控制手段。過往經驗顯示，若混凝土出現問題，地坪的耐磨性能大多無法達標。

        用於地坪的混凝土，特別是需施工乾撒耐磨層的混凝土，必須有專門的配合比設計，並在施工前進行試配及樣板製作與檢測。施工時還須隨時監測混凝土的含氣量、坍落度、溫度、蒸發速度等指標。若需手工撒布耐磨材料，則還須重點觀察混凝土的泌水現象及凝結時間。唯有如此，方能在混凝土本身的因素上確保地坪達到預設的耐磨等級。