Những Sai Lầm Phổ Biến Cần Tránh Khi Lắp Đặt Hệ Thống Lớp Phủ

Việc lắp đặt đúng cách một hệ thống phủ—đặc biệt trong các môi trường công nghiệp, thương mại và cơ sở hạ tầng—là yếu tố then chốt đảm bảo độ bền lâu dài, an toàn và hiệu quả chi phí. Theo Hiệp hội Kỹ sư Chống ăn mòn Quốc gia (NACE), việc chuẩn bị bề mặt và các kỹ thuật thi công không đúng cách chiếm hơn 60% các trường hợp hỏng lớp phủ sớm trên các hệ thống sàn trên toàn thế giới (NACE International, 2021). Riêng tại Hoa Kỳ, thị trường sơn phủ bảo vệ bê tông đạt giá trị 2,8 tỷ USD vào năm 2023 và dự kiến sẽ tăng trưởng với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 5,4% trong giai đoạn đến năm 2030 (Grand View Research, 2023), điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của các thực hành thi công đúng chuẩn.

Mặc dù có những tiến bộ trong công nghệ epoxy, polyurethane và methyl methacrylate (MMA), các nhà thầu và quản lý cơ sở vẫn tiếp tục mắc những lỗi có thể tránh được trong quá trình thi công lớp phủ. Dựa trên các tiêu chuẩn ngành như ASTM D4258, D4259 và ISO 8501-1, cũng như các nghiên cứu điển hình từ các tổ chức như SSPC (Hiệp hội Lớp phủ Bảo vệ), bài viết này nêu bật những sai lầm phổ biến nhất cần tránh khi lắp đặt hệ thống lớp phủ.

1. Chuẩn bị bề mặt không đầy đủ

Một trong những nguyên nhân thường được trích dẫn nhất gây ra sự thất bại của lớp phủ là chuẩn bị bề mặt không đầy đủ. Một nghiên cứu của Viện Bê tông Hoa Kỳ (Báo cáo ACI 503R-17) cho biết tới 70% các vấn đề bong tróc lớp phủ bắt nguồn từ việc chuẩn bị nền không đúng cách.

Các bề mặt bê tông phải được làm sạch, khô và tạo nhám phù hợp để đảm bảo độ bám dính tốt. Viện Sửa chữa Bê tông Quốc tế (ICRI) khuyến nghị mức độ tạo nhám bề mặt (CSP) từ CSP 3 đến CSP 5 đối với hầu hết các loại sơn phủ sàn epoxy và urethane. Tuy nhiên, các kiểm tra thực địa bởi NACE cho thấy gần 45% các công trình thi công không đạt tiêu chuẩn tối thiểu này do sử dụng các phương pháp không hiệu quả như phun bi hoặc ăn mòn axit không đúng cách.

Thực hành tốt nhất: Sử dụng các phương pháp cơ học như mài kim cương hoặc phun bi để đạt được độ nhám bề mặt yêu cầu. Luôn thực hiện kiểm tra độ ẩm (ví dụ: thử nghiệm bằng canxi clorua hoặc đầu dò độ ẩm tương đối theo tiêu chuẩn ASTM F1869/F2170) trước khi thi công bất kỳ lớp phủ nào.

2. Bỏ qua điều kiện môi trường trong quá trình thi công

Nhiệt độ, độ ẩm và điểm sương ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của lớp phủ. Việc thi công lớp phủ ngoài phạm vi do nhà sản xuất quy định có thể dẫn đến hiện tượng amine blush (ở epoxy), đóng rắn kém hoặc tạo bọt.

Ví dụ, nhiều hệ thống epoxy hai thành phần yêu cầu nhiệt độ môi trường trên 50°F (10°C) và độ ẩm tương đối dưới 85%. Một báo cáo năm 2022 của Tạp chí Lớp phủ & Lót Bảo vệ (JPCL) đã phân tích 120 dự án sàn bị thất bại và phát hiện 32% liên quan đến việc thi công trong điều kiện lạnh hoặc ẩm ướt, dẫn đến quá trình đóng rắn không hoàn toàn và giảm khả năng chịu hóa chất.

Thực hành tốt nhất: Theo dõi các điều kiện môi trường bằng máy đo độ ẩm đã hiệu chuẩn và nhiệt kế hồng ngoại. Hoãn thi công nếu nhiệt độ bề mặt bê tông chênh lệch trong phạm vi 3°F (1,7°C) so với điểm sương.

3. Tỷ lệ trộn và thời gian cảm ứng không chính xác

Nhiều loại sơn phủ hiệu suất cao là hệ hai thành phần, yêu cầu tỷ lệ trộn chính xác. Chỉ cần sai lệch từ 5–10% cũng có thể làm ảnh hưởng đến quá trình tạo liên kết chéo, làm giảm độ bền cơ học và tuổi thọ.

Một bản tin kỹ thuật từ Sherwin-Williams (2021) nhấn mạnh rằng các hỗn hợp epoxy pha trộn không đúng tỷ lệ đã gây ra hơn 20% khiếu nại bảo hành trong bộ phận sàn công nghiệp của họ. Tương tự, việc không tuân thủ thời gian cảm ứng (thời gian chờ sau khi trộn trước khi thi công) có thể dẫn đến hiện tượng chảy kém và không bằng phẳng.

Thực hành tốt nhất: Sử dụng thiết bị định lượng đã được hiệu chuẩn và tuân theo hướng dẫn của nhà sản xuất một cách chính xác. Đào tạo người thi công về các kỹ thuật trộn và thời gian phù hợp.

4. Thi công lớp phủ quá dày hoặc quá mỏng

Độ dày màng phủ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất. Việc thi công lớp phủ quá dày có thể gây giữ bẫy dung môi, nứt hoặc bong tróc, trong khi lớp phủ quá mỏng có thể không cung cấp đủ khả năng bảo vệ.

Theo SSPC-PA 9, độ dày màng ướt (WFT) cần được giám sát trong quá trình thi công và độ dày màng khô (DFT) phải được kiểm tra sau khi đóng rắn. Các cuộc kiểm tra thực địa do KTA-Tator, Inc. thực hiện cho thấy 38% các dự án được kiểm tra có sai lệch DFT vượt quá ±20% so với dải quy định.

Thực hành tốt nhất: Sử dụng lược đo màng ướt trong quá trình thi công và các thiết bị đo từ tính hoặc siêu âm (đối với nền không kim loại) để kiểm tra độ dày màng khô. Nên thi công nhiều lớp mỏng thay vì một lớp dày.

5. Bỏ qua lớp lót hoặc sử dụng sai loại

Lớp lót rất quan trọng để tăng độ bám dính và bịt kín các nền xốp. Việc bỏ qua lớp lót hoặc sử dụng loại không tương thích (ví dụ: dùng lớp lót chịu ẩm trên nền bê tông khô) sẽ làm giảm độ bền của hệ thống.

Một nghiên cứu điển hình năm 2020 đăng trên tạp chí Materials Performance ghi nhận sự hư hỏng sàn kho 20.000 ft² trong vòng sáu tháng do không sử dụng lớp lót epoxy thấm sâu trên nền bê tông có độ pH cao. Phân tích sau khi hư hỏng cho thấy hiện tượng bong tróc giữa các lớp và phồng rộp do hơi ẩm còn lại di chuyển qua lớp phủ (MVT).

Thực hành tốt nhất: Thực hiện kiểm tra độ pH của bê tông (sau khi làm sạch nên <9) và chọn lớp lót phù hợp với tình trạng bề mặt nền và điều kiện môi trường. Đối với các sàn có MVT >3 lbs/1.000 ft²/24 giờ (theo tiêu chuẩn ASTM F1294), hãy sử dụng lớp lót giảm thoát hơi.

6. Bỏ qua xử lý khe nối và mép cạnh

Các khe co giãn, vết nứt và mép chu vi là những khu vực chịu ứng suất cao, dễ dẫn đến hư hỏng lớp phủ. Tuy nhiên, các khảo sát trong ngành cho thấy chỉ 55% nhà thầu trám và bịt kín đúng cách các khe nối trước khi phủ lớp hoàn thiện.

Các khe nối không được bịt kín cho phép nước và chất gây nhiễm xâm nhập xuống dưới lớp phủ, làm tăng tốc độ suy giảm. Cơ quan Quản lý Đường cao tốc Liên bang (FHWA) lưu ý rằng hiện tượng bong mép tại các khe co giãn là một trong ba dạng hư hỏng hàng đầu ở lớp phủ sàn hầm để xe.

Thực hành tốt nhất: Sử dụng vật liệu trám khe linh hoạt tương thích với hệ thống lớp phủ. Vát mỏng đều các mép vào khu vực liền kề để ngăn ngừa hiện tượng vỡ vụn.

7. Thời gian đóng rắn không đủ trước khi đưa vào sử dụng

Việc lưu thông hoặc tải trọng quá sớm gây ra hư hại vĩnh viễn. Hầu hết các nhà sản xuất quy định thời gian đóng rắn hoàn toàn là 5–7 ngày ở nhiệt độ 77°F (25°C), mặc dù nhiệt độ thấp hơn sẽ làm kéo dài khoảng thời gian này.

Một cuộc điều tra năm 2023 do Viện Xây dựng Thép Canada (CISC) thực hiện cho thấy 27% sự cố sàn công nghiệp xảy ra do thiết bị được đặt hoặc phương tiện di chuyển trên lớp phủ trước khi đóng rắn hoàn toàn, dẫn đến hiện tượng lõm, trầy xước và mất kết dính.

Thực hành tốt nhất: Đánh dấu rõ ràng các khu vực hạn chế tiếp cận và thông báo lịch trình đóng rắn cho các quản lý công trường. Chỉ sử dụng các hệ thống đóng rắn tăng tốc (ví dụ: MMA) khi cần đưa vào vận hành nhanh chóng.

Kết Luận

Việc lắp đặt một hệ thống lớp phủ bền chắc, hiệu suất cao không chỉ đòi hỏi vật liệu chất lượng—mà còn cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình đã được kiểm chứng và kiểm soát môi trường. Khi nhu cầu về sàn chịu lực ngày càng tăng trong các lĩnh vực như sản xuất, y tế và logistics, việc tránh những sai lầm phổ biến này trở nên ngày càng quan trọng.

Theo dữ liệu từ Liên đoàn Chống ăn mòn Châu Âu (EFC, 2022), việc đầu tư vào đào tạo thợ thi công được chứng nhận (như NACE No. 10 hoặc SSPC PCI Level 1), kiểm tra độc lập và các quy trình kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt có thể giảm tỷ lệ hỏng hóc lên đến 60%. Bằng cách học hỏi từ những sai lầm trong quá khứ và tuân thủ các thực hành tốt nhất của ngành, các bên liên quan có thể đảm bảo tuổi thọ dài hơn, chi phí vòng đời thấp hơn và nâng cao độ an toàn trong các môi trường được phủ lớp bảo vệ.

Các tài liệu tham khảo:

· NACE International. (2021). Phân tích hỏng hóc của các hệ thống sơn phủ bảo vệ.

· Grand View Research. (2023). Báo cáo quy mô thị trường sơn phủ bảo vệ bê tông, 2023–2030.

· ACI 503R-17. Hướng dẫn sử dụng phụ gia trong bê tông.

· Hướng dẫn ICRI số 310.1-19. Lựa chọn và quy định chuẩn bị bề mặt bê tông cho sơn phủ và lớp phủ polymer.

· Các tiêu chuẩn ASTM: D4258 (Làm sạch), D4259 (Phun bi mài), F1869 (Thử nghiệm độ ẩm).

· JPCL. (2022). "Các yếu tố môi trường trong sự cố sơn phủ." Tạp chí Sơn phủ và Lót Bảo vệ, 39(4), tr. 22–30.

· Bản tin Kỹ thuật Sherwin-Williams. (2021). Phân tích các yêu cầu bảo hành sàn Epoxy.

· SSPC-PA 9. Đo độ dày màng khô của lớp phủ phi kim loại trên nền kim loại màu.

· KTA-Tator, Inc. (2022). Tóm tắt Kết quả Kiểm tra Thực địa – Tuân thủ Độ dày Lớp phủ.

· Materials Performance. (2020). "Nghiên cứu điển hình: Bong tróc lớp phủ sàn do truyền hơi ẩm."

· FHWA-HIF-21-008. (2021). Hướng dẫn Bảo vệ Mặt cầu Bê tông.

· CISC. (2023). Khảo sát Độ bền Sàn Công nghiệp.

· Ấn phẩm EFC số 58. (2022). Phân tích Chi phí - Lợi ích của Kiểm soát Chất lượng trong Các Dự án Phủ lớp.