Test di adesione del rivestimento in conformità con ASTM D4541 - Sticky Business

In un recente progetto di rivestimento, il test di adesione doveva essere eseguito in conformità con ASTM D4541. I requisiti specificati erano che fosse eseguito almeno un test per 1.000 piedi quadrati di rivestimento e un test per 100 piedi quadrati di riparazioni del rivestimento. La specifica del rivestimento stessa richiedeva un'adesione minima di 1.000 psi. Tuttavia, la specifica del rivestimento è stata adattata a un particolare 100% poliuretano solido in volume per il quale la scheda tecnica del prodotto pubblicizzava un valore di adesione di 2.000 psi. Prima di iniziare il lavoro, è stato deciso che il rivestimento doveva essere testato a un minimo di 1.900 psi. Sembrava ragionevole che l'adesione del rivestimento fosse almeno 95% del valore pubblicizzato (95% di 2.000 psi = 1.900 psi). Molti test erano a 2.000 psi o oltre senza problemi di adesione. Sfortunatamente per l'appaltatore, molti test non hanno soddisfatto il requisito minimo di 1.900 psi. Alcuni test non riusciti su un'area totale molto piccola hanno comportato la necessità per l'appaltatore di rifare la lamina e riapplicare il rivestimento su aree di grandi dimensioni. Ragazzo, era bloccato!

È fondamentale che un rivestimento aderisca bene al substrato e il test di adesione sembra un compito semplice. Ma l'adesione del rivestimento è estremamente complessa e poco conosciuta. Semplici test di adesione come sondare e tentare di sollevare il rivestimento con una spatola o un coltello da tasca sono soggettivi. Il test di adesione a trazione pull-off è concettualmente semplice e fornisce una singola quantità discreta: la forza richiesta per causare la frattura. Va notato la natura della frattura del rivestimento in termini di cedimento adesivo rispetto a quello coesivo, così come le aree relative, ea volte lo è, ma è quel valore quantitativo discreto che le persone desiderano.

Sebbene il risultato del test sia un singolo valore numerico, qualsiasi test di questo tipo è solo un'indicazione della prestazione relativa. C'è di più nel test di adesione del rivestimento che usare uno strumento per ottenere un risultato numerico che può essere utilizzato come criterio di superamento / fallimento. Il metodo di prova ASTM D4541 è stato specificato, ma fornisce informazioni che sono state completamente ignorate in questo progetto.

Il test riflette parametri sia materiali che strumentali. Strumenti diversi e adesivi diversi danno valori diversi. Le differenze di temperatura, umidità e altri fattori complicano le cose. Anche la rigidità del supporto influisce sui risultati del test. Ad esempio, a parità di altre condizioni, i valori di prova sono generalmente più alti su acciaio di 1 ⁄4 di pollice di spessore rispetto all'acciaio di 1 ⁄8 di pollice di spessore.

Il problema principale è che il metodo di prova soffre di una mancanza di riproducibilità. La sezione 6.1.1 di ASTM D4541 afferma che di solito sono necessarie almeno tre repliche per classificare statisticamente l'area di prova (rispetto al requisito di lavoro di un test per 1.000 piedi quadrati). Come con SSPC-PA 2, l'obiettivo è classificare statisticamente un'area, non cercare e trovare un valore basso.

ASTM D4541-02 contiene una sezione che riguarda la precisione e ha una tabella che mostra la varianza prevista per i risultati dei test di laboratorio (intra-laboratorio - fatto nello stesso laboratorio, così come inter-laboratorio - un confronto tra laboratori diversi). La variabilità si presenta in tre diverse forme. Il primo è il coefficiente di variazione, che è un decimale o una percentuale determinata dividendo la deviazione standard di un campione per la media (media). Il secondo è in termini di gradi di libertà, che si riferisce alla distribuzione t per il campione. (Pensa in termini della familiare curva a campana.) Questi sono termini che solo uno statistico potrebbe amare. Per fortuna, il terzo approccio è più diretto e adatto ai professionisti dei rivestimenti: una differenza percentuale massima accettabile.

La tabella mostra che, a seconda del tipo di strumento, la differenza percentuale accettabile tra due valori può essere compresa tra circa 25% e 58%. Ciò fornisce una chiara indicazione che il test è abbastanza variabile, ma un esempio aiuta. Per uno strumento di tipo IV utilizzato nello stesso laboratorio, la tabella 1 di ASTM D4541-02 fornisce il coefficiente di variazione di 8,5%, ci sono 48 gradi di libertà e la differenza massima accettabile è 29%. La differenza in percentuale rispetto a due risultati di test è determinata dalla semplice equazione di seguito.

Consideriamo ora due valori di prova: 2.100 psi e 1.600 psi. Inserendoli nell'equazione si ottiene un risultato di 27%, che è inferiore a 29% differenza massima accettabile indicata nella tabella ASTM. La precisione dichiarata del metodo di prova è così scarsa che nessuno di questi due valori, 2.100 psi o 1.600 psi, può essere dichiarato corretto. Con un campionamento molto piccolo di poche misurazioni, questi due valori dovrebbero essere giustamente considerati più o meno lo stesso risultato. Non è buon senso, ma è precisione per te, o mancanza di ciò.

A volte si pensa che accuratezza e precisione siano più o meno la stessa cosa, mentre in realtà sono molto diverse. La precisione è una questione di centralità. La precisione è una questione di ripetibilità e riproducibilità. Ad esempio, quando si lanciano freccette e si mira all'occhio di bue, se si lanciano tre freccette con ogni atterraggio a un pollice dal centro dell'occhio di bue ma distanziate agli angoli di un triangolo equilatero, si ha una buona precisione, ma la precisione è scarsa. Le freccette sono tutte vicine al bersaglio, ma non sono vicine l'una all'altra. In effetti, sono su tutti i lati del bersaglio. Al contrario, se tutte e tre le freccette cadono nel doppio 20 slot, la precisione è scarsa ma la precisione è eccellente. Per una buona precisione e una buona precisione, è necessario mettere tutte e tre le freccette vicino all'occhio del bue e vicine l'una all'altra.

I vari tipi di tester di trazione pull-off possono essere calibrati per una buona precisione. Il difetto del metodo di prova, tuttavia, è che la precisione non è molto buona. Non è molto preciso in laboratorio. Non aspettarti che sia migliore nelle condizioni del campo.

Specificare un valore minimo di adesione a trazione pull-off di 1.900 psi su questo progetto per ottenere entro 5% dell'adesione pubblicizzata di 2.000 psi per il rivestimento www.paintsquare.com JPCL / aprile 2004 / PCE 19 in uso sembra ragionevole, se non si sa nulla dei rivestimenti come materiali, degli strumenti di prova e del metodo di prova standard ASTM D4541 . L'adesione del rivestimento non è affatto come la resistenza alla trazione dell'acciaio o alla resistenza alla compressione del calcestruzzo. Un rivestimento con un valore di adesione di 2.000 psi non è due volte più buono di un rivestimento con un valore di adesione di 1.000 psi. Infatti, un rivestimento con un valore di adesione inferiore può avere le migliori prestazioni. PSI è un'unità di misura comoda e familiare. I rivestimenti possono essere applicati dal piede quadrato ma non eseguono o falliscono dal quadrato nulla. Non rimanere bloccato a caccia di numeri magici.