Coatinghechtingstest in overeenstemming met ASTM D4541 - Sticky Business

Bij een recent coatingproject moesten hechtingstests worden uitgevoerd in overeenstemming met ASTM D4541. De gespecificeerde vereisten waren dat er minimaal één test per 1000 vierkante voet coating en één test per 100 vierkante voet coatingreparatie moest worden uitgevoerd. De coatingspecificatie zelf vereiste een minimale adhesie van 1.000 psi. De coatingspecificatie was echter afgestemd op een bepaalde 100% volume vast polyurethaan waarvoor het productinformatieblad een adhesiewaarde van 2.000 psi adverteerde. Voordat met de werkzaamheden werd begonnen, werd besloten dat de coating moest worden getest bij minimaal 1.900 psi. Het leek redelijk dat de hechting van de coating minimaal 95 zou zijn% van de geadverteerde waarde (95% van 2.000 psi = 1.900 psi). Veel tests waren tot 2.000 psi of meer zonder hechtingsfalen. Helaas voor de aannemer voldeden veel tests niet aan de minimumvereiste van 1.900 psi. Een paar mislukte tests met een zeer klein totaaloppervlak betekende dat de aannemer moest reblasten en opnieuw een coating moest aanbrengen op grote oppervlakken. Jongen, zat hij vast!

Het is absoluut noodzakelijk dat een coating goed hecht aan de ondergrond, en hechtingstesten lijken een eenvoudige taak. Maar de hechting van coatings is buitengewoon complex en wordt slecht begrepen. Eenvoudige hechtingstests zoals sonderen en proberen de coating op te tillen met een plamuurmes of zakmes zijn subjectief. Het testen van de trekhechting is conceptueel eenvoudig en levert een enkele afzonderlijke hoeveelheid op: de kracht die nodig is om een breuk te veroorzaken. De aard van de coatingbreuk in termen van hechting versus cohesief falen moet worden opgemerkt, evenals de relatieve gebieden, en dat is het soms ook, maar het is die discrete kwantitatieve waarde die mensen begeren.

Hoewel het testresultaat een enkele numerieke waarde is, is een dergelijke test slechts een indicatie van de relatieve prestatie. Er komt meer kijken bij het testen van de hechting van een coating dan het gebruik van een tool om een numeriek resultaat te krijgen dat kan worden gebruikt als een voldoende / niet-criterium. De testmethode ASTM D4541 werd gespecificeerd, maar biedt informatie die bij dit project volledig werd genegeerd.

De test weerspiegelt zowel materiële als instrumentele parameters. Verschillende tools en verschillende lijmen geven verschillende waarden. Verschillen in temperatuur, vochtigheid en andere factoren maken de zaken ingewikkelder. Zelfs de stijfheid van de ondergrond heeft invloed op de testresultaten. Al het andere is bijvoorbeeld gelijk, testwaarden zijn over het algemeen hoger op 1 ⁄4 inch dik staal vergeleken met 1 ⁄8 inch dik staal.

Het voornaamste probleem is dat de testmethode lijdt aan een gebrek aan reproduceerbaarheid. Sectie 6.1.1 van ASTM D4541 zegt dat er gewoonlijk ten minste drie replicaties nodig zijn om het testgebied statistisch te categoriseren (in vergelijking met de taakvereiste van één test per 1000 vierkante voet). Net als bij SSPC-PA 2 is het doel om een gebied statistisch te categoriseren, niet om een lage waarde op te zoeken en te vinden.

ASTM D4541-02 bevat een sectie over precisie en heeft een tabel met de verwachte variantie voor laboratoriumtestresultaten (intra-laboratorium - uitgevoerd in hetzelfde laboratorium, als interlaboratorium - een vergelijking tussen verschillende laboratoria). De variabiliteit wordt in drie verschillende vormen gepresenteerd. De eerste is de variatiecoëfficiënt, een decimaal of percentage dat wordt bepaald door de standaarddeviatie van een steekproef te delen door het gemiddelde (gemiddelde). De tweede is in termen van vrijheidsgraden, die betrekking hebben op de t-verdeling voor de steekproef. (Denk in termen van de bekende belcurve.) Dit zijn termen die alleen een statisticus zou kunnen waarderen. Gelukkig is de derde benadering eenvoudiger en vatbaarder voor professionele coatings - een maximaal acceptabel procentueel verschil.

De tabel laat zien dat, afhankelijk van het type instrument, het acceptabele procentuele verschil tussen twee waarden tussen ongeveer 25 kan liggen% en 58%. Dat geeft een duidelijke indicatie dat de test nogal variabel is, maar een voorbeeld helpt. Voor een type IV-instrument dat in hetzelfde laboratorium wordt gebruikt, geeft tabel 1 van ASTM D4541-02 de variatiecoëfficiënt 8,5%, er zijn 48 vrijheidsgraden en het maximaal aanvaardbare verschil is 29%. Het verschil in procent ten opzichte van twee testresultaten wordt bepaald door de onderstaande eenvoudige vergelijking.

Beschouw nu twee testwaarden: 2.100 psi en 1.600 psi. Als je deze in de vergelijking stopt, krijg je een resultaat van 27%, dat is minder dan de 29% maximaal aanvaardbaar verschil gegeven in de ASTM-tabel. De vermelde nauwkeurigheid van de testmethode is zo slecht dat geen van deze twee waarden, 2.100 psi of 1.600 psi, als correct kan worden beschouwd. Met een zeer kleine steekproef van slechts enkele metingen, moeten deze twee waarden met recht als vrijwel hetzelfde resultaat worden beschouwd. Dat is geen gezond verstand, maar dat is precisie voor jou, of het gebrek daaraan.

Nauwkeurigheid en precisie worden soms gezien als min of meer hetzelfde, terwijl ze in feite heel verschillend zijn. Nauwkeurigheid is een kwestie van op schema liggen. Precisie is een kwestie van herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid. Als men bijvoorbeeld darts gooit en op de roos mikt, gooit men drie pijlen met elke landing op 2,5 cm van het midden van de roos, maar op een afstand van de hoeken van een gelijkzijdige driehoek, dan heeft men een goede nauwkeurigheid, maar de precisie is slecht. De pijlen zijn allemaal dicht bij het doel, maar ze zijn niet dicht bij elkaar. In feite bevinden ze zich aan alle kanten van het doelwit. Als daarentegen alle drie de darts in de dubbele 20-sleuf landen, is de nauwkeurigheid slecht, maar de precisie uitstekend. Voor een goede nauwkeurigheid en een goede precisie moet men alle drie de pijlen dicht bij de roos en dicht bij elkaar plaatsen.

De verschillende soorten treksterkte-testers kunnen worden gekalibreerd voor een goede nauwkeurigheid. De tekortkoming van de testmethode is echter dat de precisie niet erg goed is. Het is niet erg precies in het laboratorium. Verwacht niet dat het onder veldomstandigheden beter zal zijn.

Het specificeren van een minimale treksterkte-adhesiewaarde van 1.900 psi voor dit project om binnen 5 te komen% van de geadverteerde hechting van 2.000 psi voor de coating www.paintsquare.com JPCL / april 2004 / PCE 19 die wordt gebruikt lijkt redelijk, als men niets weet over coatings als materialen, de testinstrumenten en de ASTM D4541 standaard testmethode . De hechting van coatings is helemaal niet zoals de treksterkte van staal of de druksterkte van beton. Een coating met een adhesiewaarde van 2.000 psi is niet twee keer zo goed als een coating met een adhesiewaarde van 1.000 psi. In feite kan een coating met een lagere adhesiewaarde de betere prestatie leveren. PSI is een handige en vertrouwde maateenheid. Coatings kunnen met de vierkante voet worden aangebracht, maar ze presteren of falen nergens bij het vierkant. Blijf niet achter magische cijfers jagen.