形成原因
隨著中國經濟的高速發展,為了消除生產和使用過程中的靜電危害效應,防靜電地面越來越多地套用於石油、化工、生物、醫藥、電子、航空、軍工等各個生產領域。防靜電水磨石地面作為一種靜電防範,以其材料易得、造價低、施工簡便且具有良好防靜電性能、耐磨性和耐腐蝕性,被廣泛運用於各種有防靜電要求的生產加工製造場所和對靜電敏感電子元器件、計算機房、各類通信、遙控、調度、指揮中心等場所和易受靜電干擾的試驗和檢測等有特殊要求的生產和試驗、檢測場所。
2010年5月31日,國家標準《導(防)靜電地面設計規範》GB50515-2010和《
建築地面工程施工質量驗收規範》GB50209-2010同時發布並於2010年12月1日正式實施,分別從設計和施工方面對防靜電水磨石地面的提出了新的標準要求。中國建築第七工程局有限公司、浙江環宇建設集團有限公司結合防靜電水磨石地面施工技術最新發展和新發布的兩部規範的標準要求,在工程經驗基礎上,對防靜電水磨石地面工法(原國家級工法編號為YJGF74-2004)進行了改進和完善,最終完成了《防靜電水磨石地面施工工法》。
工法特點
《防靜電水磨石地面施工工法》的特點包括:
1、通過特製的導電膠粘劑及水泥的相互作用在水磨石內部全面構建導電網路使地面整體具有穩定持久的防靜電能力。
2、由於導電膠粘劑與水泥相容性好,添加量低,所以水磨石機械強度不受影響,承重力強,不怕重車碾軋,不怕重物拖拉,抗壓強度可達30兆帕。
3、用途廣泛,可根據工藝要求預埋工藝接地端子,給組建防靜電生產線和防靜電環境帶來極大方便和可靠性。可對接地電網進行個性化設計以滿足不同使用功能地面的防靜電性能要求,也可對防靜電水磨石施工原材料進行改進,如滿足不發火防靜電水磨石地面等各種使用功能要求。
4、由於本施工工法生產的防靜電水磨石地面面層和找平層均具有相應的導電性,因此使接地安裝簡易可靠、操作簡便、可以減少勞動力的投入及縮短施工工期。
5、水泥、砂、石渣等均可就地取材,造價低廉,僅在常規建築水磨石地坪造價基礎上,增加少量的防靜電工藝費和專用材料費,具有較好的性能價格比。
6、採用的導電膠粘劑為水溶性環保材料,施工後清洗簡單不會污染環境;施工過程中產生的廢水、廢渣採取了集中排放方式避免隨處溢流污染環境。
操作原理
適用範圍
《防靜電水磨石地面施工工法》適用範圍包括:
1、雷管、火藥、炸藥、煙花爆竹等易燃易爆特種危險化學品及其製品的生產製造場所、儲存場所和檢修、測試、拆裝、銷毀等場所。
2、加油站、加氣站等易燃易爆氣體、液體、粉體(固體)及化工產品生產使用和儲存場所。
3、靜電敏感電氣或電子元件、組件和設備防靜電工作場所,計算機房,各類通信、遙控、調度、指揮中心等場所。
4、計量室、理化試驗室等,精密數控加工中心,精密光電器材等有特殊要求的生產場所。
5、醫療部門的手術室、麻醉室、吸氧室、心腦電圖等場所。
工藝原理
《防靜電水磨石地面施工工法》的工藝原理如下:
在現制水磨石地面面層和找平層的材料配合比中加入一定比例的導電膠粘劑使其形成靜電亞導體材料,在水磨石地面找平層(低於找平層面10毫米)中埋入由鍍鋅扁鐵(冷拔鋼絲或鍍鋅鐵絲等導電材料)組成靜電接地網,靜電接地網通過接地引出線與接地幹線(或接地端子)連線,使水磨石地面面層、找平層與靜電接地網、接地幹線(或接地端子)一起提供較好的靜電泄漏途徑,以滿足該地面的設計靜電防護要求。待現制防靜電水磨石地面固化乾燥後,在溫度為-15~55°C,相對濕度為10%~85%時,其極對地電阻值為1X10~1X10歐姆。
工藝流程
《防靜電水磨石地面施工工法》的工藝流程是:
抄平放線→基層處理→塗覆絕緣漆→敷設靜電接地網→接地安裝→找平層施工→敷設裝飾分格條→面層鋪設→試磨→粗磨→補漿及養護→細磨→磨光→草酸清洗→打防靜電地板蠟→拋光及養護→接地電阻測試→驗收。(參見下圖)
操作要點
《防靜電水磨石地面施工工法》的操作要點包括:
一、施工準備
1、頂棚、牆面抹灰已完成並驗收,屋面已做完防水層。
2、基層結構驗收完畢、室內牆面彈好+50厘米水平線、門框安裝和防護完成,予埋水暖、電氣管道及其他各種預埋件均應按設計要求安裝完畢。
3、水磨石施工前,應做好墊層和防水層,按標高留出水磨石厚度(30~35毫米),並做好隱蔽驗收。
4、水磨石漿採取有組織排除,樓層設定排漿管,水磨石漿排至室外排漿坑。
二、基層處理
1、基層清理、潤濕:檢查找平層的基層混凝土或水泥爐渣的平整度和標高,有鬆散處剔除刷淨,進行補強處理。
2、塗覆絕緣漆:對露出基層表面的金屬(如鋼筋、管道)塗絕緣漆兩遍後晾乾。
三、靜電接地系統敷設
1、靜電接地網敷設
應根據使用功能要求進行防靜電接地系統的設計並嚴格按圖紙設計組織施工(參見下圖)。
Φ3.2~5.0靜電接地網可採用40x4毫米鍍鋅扁鋼,按4.0x4.0米組成格線,也可採用Φ3.2~65.0冷拔鋼絲焊接網片或10號鍍鋅鋼絲焊接網片,網片縱橫間距不大於1.5米。在施工時要將扁鋼或冷拔鋼絲調直,縱橫向連線處應焊接牢固。
2、接地網與接地幹線連線
根據接地系統設計,在接地網焊接接地引出線,與接地幹線焊接,接地幹線材料選用4x40毫米鍍鋅扁鐵或Φ10圓鋼,如無鍍鋅件,可用導電塗料塗覆在扁鐵或圓鋼上。
靜電導泄網的出線端要與主樓獨立的接地幹線相連(需加接地電阻等元器件)。防靜電現澆水磨石地面宜單獨接地,其系統接地電阻值應小於100歐姆。
靜電接地網與接地幹線的連線必須牢固,每塊地面的接地網與接地幹線的連線不應少於2處;超過100平方米的防靜電地面的接地網應增加與接地幹線的連線點。
靜電接地網完成後,應對其進行電性能檢測。其自身導電性能應良好,且與建築物其他導體不得有短路現象。當施工接地引下線、地下接地體時,接地引下線的長度應儘量短,接地體的埋設應符合《
電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規範》GB50169的規定。接地引下線與導電地網和地下接地體的連線應牢固、可靠。
四、找平層施工
1、找平層沖筋
根據牆上+500毫米標準線,在地面四周拉線做找平層灰餅,灰餅間距2米左右,60毫米見方,待灰餅砂漿硬結後,在縱橫方向以灰餅高度為標準進行沖筋。
2、抹找平層
在已敷設好的接地網的基層上刷混凝土界面劑或用水濕潤基層表面。使用1:3乾硬性水泥砂漿(按水泥重量的配比摻入導電膠粘劑並攪拌均勻),砂漿稠度宜為30~50毫米,覆蓋於導電地網上。找平層厚度在20~25毫米之間,接地網保護層厚度不小於10毫米。
3、找平層養護
找平層抹好後,於次日開始灑水養護,在常溫養護1~2天,在低溫或冬期施工不宜澆水,養護約3~5天。待抗壓強度達到1.2兆帕,方可進行下道工序施工。
五、分格條的鑲嵌
1、彈分格線
待找平層水泥砂漿強度達到1.2兆帕後,根據設計要求的分格尺寸,一般採用1x1米,在房間中部彈十字線,計算好周邊的鑲邊寬度後,以十字線為準彈分格線。若設計有圖案要求時,應按設計要求彈出清晰的線條。
2、鑲嵌分格條
用小鐵抹子抹稠水泥漿將分格條固定住(分格條安在分格線上),抹成30°八字形(參見下左圖),高度應低於分格條條頂4~6毫米,分格條應平直(上下必須一致),牢固、接頭嚴密,不得有縫隙,作為鋪設面層的標誌。另外在貼上分格條時,在分格條十字交叉接頭處,為了使拌合料填塞飽滿,在距交點40~50毫米內不抹水泥漿(參見下右圖)。鑲條後12小時開始澆水養護,最少2天,在此期間房間應封閉,禁止各工序進行。
銅分格條使用前應塗刷絕緣漆後兩遍晾乾後使用,銅分格條與接地網之剖面距離不應小於10毫米,其端頭之間不應連線,間距不小於3毫米,並不應使用金屬材料固定。非金屬分格條可按建築常規操作。
六、水磨石拌合料的拌制、鋪設及養護
1、水磨石拌合料的拌制
水磨石拌合料的體積比宜採用1:1.5~1:2.5(水泥:石粒),按設計要求摻入導電膠粘劑並用機械攪拌均勻,同一彩色水磨石面層應使用同廠、同批顏料。施工配料前必須經試驗室試驗後確定,配料時採用攪拌機拌制,要求配合比計量準確。
2、刷水泥漿結合層
先用清水將找平層撒水濕潤,塗刷與面層顏色相同的水泥漿結合層(摻入面層同水泥配比的導電膠粘劑),
水灰比控制在0.4~0.5,塗刷均勻,最好在水泥漿中摻加膠粘劑,邊刷邊鋪石渣漿,不得塗刷面積過大,防止水泥漿結合層風乾導致面層空鼓。接地線上應保持乾淨,不刷水泥漿。
3、水磨石拌合料的鋪設
水磨石拌合料的面層厚度宜為12~18毫米,並應按石料粒徑確定。鋪石渣漿順序:鋪石渣漿時應先鋪有色處,後鋪無色處;先鋪深色處,後鋪淺色處;先鋪分格條邊,後鋪分格條方框中間;先做大面積後做鑲邊,且應在前一種色漿凝固後有一間隔時間,再鋪另一種色漿。在分格條兩邊及交角處特別注意壓實抹平。鋪漿厚度:石渣漿的虛鋪厚度一般以高出分格條5毫米,待用滾筒碾壓後高出分格條2毫米為宜。遇地面有金屬物時,應對金屬物進行絕緣處理,可對管道塗覆絕緣膠。
4、滾壓、抹平
石渣漿鋪好後開始滾壓,滾壓前將分格條頂面的石渣漿清理乾淨,用鐵抹子或木抹子將分格條兩邊寬約10厘米範圍內輕輕拍實(避免將分格條擠移位)。滾壓時用力要均勻(要隨時清掉粘在滾筒上的石渣),應從橫豎兩個方向輪換進行,達到表面平整密實、出漿石粒均勻為止。待石粒漿稍收水後,再用鐵抹子拍平、壓實。
5、養護
面層石渣漿滾壓完24小時後,開始灑水養護,常溫養護5~7天,低溫或冬期養護時間應延長至10天以上。
七、水磨石面層的磨光
水磨石面層的磨光不得少於3遍、補漿2次即“兩漿三磨”。
1、試磨
機磨前應進行手工試磨,以石渣不鬆動為準,經檢查合格,方可正式開磨。開磨時間見下表:
2、粗磨
經試磨合格後開始,宜選用磨石54、60、70號,邊磨邊用水沖洗,並用2米靠尺板檢查平整度,要求達到石渣磨透、磨平,石渣顯露,分格條全部外露。磨完第一遍後,將表面沖洗乾淨。待表面晾乾後,再用與面層石渣漿同色的水泥漿補漿。補完漿後次日開始養護,養護2~3天后(低溫及冬期養護5天以上)才能磨第二遍。
3、細磨
第二遍使用細磨石,採用90、100、120號油石磨光,要求達到磨平磨光,達到要求後將表面沖洗乾淨,進行第二次補漿並養護2~3天。
4、磨光
使用180、220、240號油光磨石,邊磨邊清洗,平整度、光滑度達到要求,磨完後沖洗乾淨,繼續養護。
八、水磨石表面層的處理
1、草酸擦洗
水磨石表面擦草酸,應在不影響面層質量的其他施工項目全部完成後進行。用熱水將草酸溶化,重量比為熱水:草酸=1:0.35,待溶液冷卻後灑於地面上,用240號以上的油石打磨一遍,磨光後用清水沖洗乾淨並擦乾,待地面乾燥發白後,即可進行打蠟。
2、打防靜電地板蠟
在不影響面層質量的其他工序完成後將地面擦乾淨,用布粘稀糊狀的防靜電地板蠟塗在地面上,塗蠟要薄而勻,用磨石機墊麻袋或麻繩打磨第一遍,用同樣方法塗第二遍,磨光打亮,達到光亮、整潔、顏色一致。
九、電阻檢測
在施工完成表面乾燥後應進行接地電阻和表面電阻檢測,檢測時地坪含水率不大於10%。承接防靜電現澆水磨石地面的檢測單位,應由得到國家授權的具有出具相應測試報告資質的權威機構擔任。
十、成品保護措施
1、運輸材料時注意保護門框、牆面。
2、找平層施工時不得碰撞管線、埋件及設備。
3、打磨時水泥廢漿應及時清除,不得流入下水口及地漏。
4、打磨時不得濺污牆面及設施。
材料設備
施工單位採用《防靜電水磨石地面施工工法》的材料和設備包括:
一、主要施工材料
1、白水泥:
矽酸鹽水泥強度等級不低於42.5,用於淺色或彩色水磨石面層,用於彩色水磨石面層時應採用同一出廠批號水泥。
2、青水泥:矽酸鹽水泥強度等級不低於42.5,用於找平層和深色水磨石面層。
3、砂:要求潔淨,無雜質,細度模數不小於0.7含泥量不大於3%。
4、石渣:應採用混合級配,色澤一致,潔淨無雜質,無風化。粒徑除特殊要求外,宜為4~12毫米。同一單項工程應採用同批次、同產地、同配比的石子。顏色、規格不同的石子應分類保管。
5、裝飾分格條:可用玻璃條、銅條或塑膠條。分格條的尺寸規格為寬3~5毫米,高10~15毫米(視石子粒徑定),長度按分割塊尺寸確定。
(1)玻璃條:用普通平板玻璃裁製而成。
(2)銅條:採用工字形銅條。使用前必須調直,銅條表面應做絕緣處理,絕緣材料的電阻值應不小於1.0x10歐姆。
6、導電膠粘劑:流質狀水溶性環保材料,具有與水泥相容性高、不易氧化和揮發等特性,用於水磨石找平層和面層混合料的拌制。
7、接地靜電網用扁鋼、鋼筋:40x4毫米鍍鋅扁鋼、Φ3.2~5.0冷拔鋼絲或10號鍍鋅鋼絲,使用前張拉調直。
8、顏料:採用耐光、耐鹼性好的顏料,其摻入量為水泥量的3~6%,最高不得超過12%。
9、草酸:宜熱水溶解,濃度宜5~10%,用於水磨石面層中性處理及去污。
10、防靜電地板蠟:體積電阻5.0X10~1.0X10歐姆之間的專用防靜電
地板蠟。
11、絕緣漆:B級,絕緣電阻值不小於1.0x10歐姆。
二、主要機具設備
1、主要機具:混凝土攪拌機、砂漿攪拌機、混凝土平板震動器、水磨石機、拋光機、混凝土切割機、調直機、運輸小車、水準儀。
2、其他輔助機具為:小線、盒尺、2米水平尺、水桶、掃帚、木槓、鐵制滾筒、鐵簸箕、木抹子、鐵抹子、毛刷、鋼絲刷、平鍬、手錘、鏨子、篩子、膠皮水管、磨石、導電膠、絕緣膠、低壓照明燈等。
3、檢測機具:數字兆歐表、電極、接地電阻測量儀等。
質量控制
施工單位採用《防靜電水磨石地面施工工法》的質量控制如下:
一、質量標準
1、防靜電水磨石地面設計和施工質量標準應符合《導(防)靜電地面設計規範》GB50515-2010、《建築地面工程施工及驗收規範》GB50209-2010規範要求。
2、防靜電水磨石電性能
(1)摩擦起電電壓:地坪表面摩擦起電電壓小於50伏。
(2)地坪系統電阻:地面對接地極母線電阻應符合《電子產品製造與套用系統防靜電檢測通用規範》SJ/T10694-2006標準要求,其值為1X10~10歐姆。
(3)地坪點對點電阻:地坪表面相距900-1000毫米電阻符合《電子產品製造與套用系統防靜電檢測通用規範》SJ/T10694-2006標準要求,其值為1X10~10歐姆。
(4)接地電阻:符合《電子產品製造與套用系統防靜電檢測通用規範》SJ/T10694-2006標準要求,不大於10歐姆。
3、防靜電水磨石地坪摻入導電膠粘劑後,其物理機械強度應滿足以下要求:
(1)光澤度:35~45。
(2)抗壓(牛/平方厘米):>2744。
(3)抗折(牛/平方厘米):>490。
(4)強度:大於75~100號。
(5)耐磨性:500克時大於8000轉無明顯磨損。
(6)起塵性:<1毫克/平方厘米。
4、外觀質量要求
(1)地坪表面平整、光滑、清潔、堅硬、不平整度小於3/1000。
(2)地面無磨痕、無裂縫、不起砂、不起鼓。
(3)裝飾分格條橫平豎直,銅分格條各條端頭之間不得連線,間隙不小於3厘米。
(4)地面鑲邊的用料及尺寸應符合設計和施工規範的規定,邊角整齊光滑,不同面層顏色相鄰處不混色。
(5)防靜電地板蠟灑布均勻不露底,色澤一致,厚薄均勻,光滑明亮,圖紋清晰,表面潔淨。
二、質量檢測
1、防靜電水磨石電性能指標的檢驗應在地坪施工結束1個月後或地坪含水量小於10%時進行。
2、根據《電子產品製造防靜電系統測試方法》SJ/T10694-2006的要求,進行地坪表面摩擦起電電壓、地坪面電阻、體積電阻的檢驗。
三、質量技術措施
最佳化施工方案,嚴格按施工方案實施,加強技術交底,強化驗收手續。
四、質量管理措施
1、工程使用的材料必須有出廠合格證及試驗報告,不合格材料一律不得進場。
2、對進場材料嚴格執行“四驗”,即驗品種、驗規格、驗質量、驗數量,認真把好質量關。
3、施工過程中嚴格執行“三檢”制度。
安全措施
施工單位採用《防靜電水磨石地面施工工法》的安全措施為:
一、實行安全生產責任制
施工單位成立安全施工領導小組,制訂安全生產管理制度及施工操作制度,實行安全生產責任制,認真貫徹執行“安全第一、預防為主”的方針。
二、安全用電及防漏電保護措施
1、嚴格執行《施工現場臨時用電安全技術規範》,實現“三級配電,兩級保護”,採用具有重複接地的TN-S保護系統。
2、配電箱一律使用鐵質箱體,應做防潮保護。
3、配電箱和開關箱的鐵質箱體應做可靠的保護接地。
4、配電箱、配電櫃內設定漏電保護器,其額定動作電流和額定漏電動作時間安全可靠(額定漏電動作電流W30米A,額定漏電動作時間伏0.1s),並具有合適的分級配合。
5、開關箱與用電設備之間實行“一機,一閘,一漏,一箱”制,禁止“一閘多機”。
6、在潮濕及易觸電的施工條件下採用安全電壓,不大於24伏供電。
7、為便於對配電箱和開關箱的管理,防止誤操作,所有配電箱、開關箱應在箱門處標註其名稱、編號、用路、分路情況等,必須專箱專用,不得隨意接掛其他臨時用電設備。
8、進出導線保證良好的絕緣性,不得使用裸導線或絕緣有損傷的導線,導線與開關電器之間做固定連線,所有接頭必須固定。
9、現場使用的活動機具,導線不準掛在金屬物體上,嚴禁在電線上搭掛物品。
10、操作人員必須接受必要的崗前安全技術培訓,掌握安全用電基本知識,熟悉用電設備的電氣性能。
11、施工人員在濕作業環境下操作打磨機等機械施工時必須穿絕緣膠鞋和戴絕緣施工手套。
12、專業電工要經常對配電箱、開關箱、電氣線路、用電設備和保護設施進行檢查維修,並做好記錄。
三、其他安全保證措施
水磨石打磨施工範圍內,除打磨機操作人員外禁止其他人員在該施工範圍內穿行或進行其他施工。
環保措施
施工單位採用《防靜電水磨石地面施工工法》除了遵守國家和當地有關環境保護的法律法規和制度外,還應採取如下具體措施:
1、樓層施工時,施工應按從上至下的順序,在上層施工前應對該樓層的預留洞口、樓梯邊緣進行臨時封堵,避免施工產生的廢水、廢漿溢流至下層,造成污染。
2、設定廢水、廢漿收集點,將收集到的廢水、廢漿排放至室外沉澱池進行沉澱,沉澱後的廢水經過濾後排入市政污水管道,沉澱的廢漿及時清理以車外運處理。
3、水磨石面層打磨施工儘量安排在白天施工,避免深夜施工擾民。
4、面層打磨時,應保持打磨機打磨部件和打磨接觸面始終處於水下施工,可以降低施工產生的噪聲,同時可以防止粉塵的揚起。
5、施工人員必須戴口罩,防止粉塵進入口鼻。
效益分析
《防靜電水磨石地面施工工法》的效益分析如下:
防靜電水磨石地面成本價格低,僅為防靜電活動地板價格的1/3~1/4,降低了工程成本。同時與防靜電活動地板相比,防靜電水磨石地面未降低樓層淨空,提高了機房的可利用高度空間,且地面使用壽命長,不易破壞,可節省維修費用。
該工法採用的膠粘劑型防靜電水磨石地面與傳統加導電粉型防靜電水磨石地面相比,其表面電阻和系統電阻指標更穩定,整體導電性更易保證;且其機械強度、耐磨性質量更有保證,使用和維護方便,效益顯著。
套用實例
《防靜電水磨石地面施工工法》套用實例包括:
1、長春第二長途通信樞紐工程,總建築面積32700平方米,開工時間2001年6月,竣工時間2004年8月,防靜電水磨石地面施工面積約為15000平方米,防靜電接地網採用間距為4x4米的鍍鋅扁鋼接地系統,取得了經濟效益和社會效益。
2、福清光電園捷聯廠區一期,總建築面積165000平方米,開工時間2008年6月,竣工時間2010年10月,防靜電水磨石地面施工面積為13200平方米,防靜電接地網採用間距為1.5x1.5米的Φ4冷拔鋼絲焊接網片。經抽檢質量全部達到設計要求,其良好的防靜電和耐磨性受監理單位和建設單位的好評。
3、六安博微長安科技園主設計大樓工程,總建築面積30773平方米,開工時間2009年1月,竣工時間2010年10月,防靜電水磨石地面施工面積為470011平方米,防靜電接地網採用間距為1.5x1.5米的Φ4冷拔鋼絲焊接網片。經抽檢質量全部達到設計要求,其防靜電和耐磨性受監理單位和建設單位的好評。
榮譽表彰
2011年9月30日,中華人民共和國住房和城鄉建設部審定《2009-2010年度國家二級工法名單(升級版)》,以建質[2011]154號檔案公布,《防靜電水磨石地面施工工法》被評定為中國國家二級工法。