环氧地坪是以环氧树脂为涂料成膜物质，通过添加固化剂、无挥发性的活性稀释剂、助剂、颜料和填料配制成的一种高性能涂料。环氧地坪涂料一般分为溶剂型、无溶剂型和水溶性型。溶剂型环氧涂料在生产、施工和固化过程中会排放大量的挥发性有机物——VOC，VOC 不仅对人体有毒性，而且会造成环境污染。
水溶性型环氧涂料虽然对潮湿基面有良好的黏结力，但是对施工的地面清洁度要求高，污物易使涂膜产生缩孔，且对抗强机械作用力的分散稳定性较差，不太适合停车库应用。无溶剂型环氧涂料，也称为“自流平涂料”，因不含非活性溶剂，固体含量可调整接近至100%，一次成膜厚，施工中不会出现贝纳德窝（Benart Cell）和浮色（floating），且无VOC排放，符合环保理念，成为地坪应用首选[1]。本文研究的对象为无溶剂型环氧树脂涂料地坪。
2 环氧树脂涂料应用于各类地坪
环氧树脂涂层不但具有优良的耐水、耐油污、耐化学品腐蚀等化学特性，而且具有附着力好、机械强度高，耐磨性能好，固化后漆膜收缩率低，一般在2% 以下，通过配方调整可达0.2%，在车库地坪施工时可使固化物内应力小，不易开裂，提供优良附着力，能一次涂装成厚膜等优点。
环氧地坪还因其配方可以添加颜料，可配制成各种色彩而广受欢迎。美观、环保、防水、防腐， 耐磨、耐压、防滑，抗冲击强度，铺装简便、修补、重涂性佳，自上世纪80 年代进入我国试用以来，应用范围越来越广，从单一的工业地坪走向公众活动较多的商场、学校、公共娱乐场所，甚至应用于家庭装潢。目前，环氧涂料已广泛应用于停车库地坪，称之为环氧自流平地坪（epoxy self-levelling flooring）。
3 环氧地坪组成结构
停车库环氧地坪自上而下一般包括面涂层、中涂层（包括环氧砂浆层和腻子层）、底涂层、细石混凝土（建议做成5cm厚以上，双向配筋）基层，下卧结构层(图1)。
车辆自重及震动荷载（竖向）、车轮摩擦力（水平向）均自面层往下逐层传递给下卧结构层。
4.1 环氧地坪涂层破坏形式
环氧地坪一般有8～15 年的使用寿命，但是很多停车库往往2～3 年后，甚至更短时间就出现地坪环氧涂层脱离基层的破坏情况。环氧涂层出现与基层有关的剥离问题主要有以下情况：
涂层大面积剥离破坏主要有两种情况：①环氧树脂层与混凝土基层结合界面破坏，表现为环氧涂层脱落，混凝土基层正常无损，大面积出现，直接原因是界面黏结力不足；②环氧涂层与混凝土基层表面砂浆结合紧密，破坏面出现在混凝土基层内部，破坏面位于混凝土基层的砂浆平面。这种破坏形式一般大面积出现，直接原因是混凝土的抗拉强度不足。
环氧涂层的不同涂膜层也有出现剥离的情况，主要原因是不同涂膜之间的黏结力不足，一般出现于局部，大面积出现并不常见。
4.1.2 环氧涂层出现凸起及裂缝
涂层局部凸起，主要表现为出现直径2～5mm 和30～50mm 不同程度的凸起，主要原因是基层干燥不够，气体集聚在漆膜下面，涂膜面吸收水分而凸起，或者是由漆膜固化时有杂质未清理干净[1]。涂层出现裂缝，表现为涂膜收缩开裂和涂层因基层裂缝而拉裂。
4.2 环氧地坪涂层破坏修复
环氧涂层出现凸起或者裂缝一般可以进行局部修复，处理比较简单。
停车库环氧地坪出现大面积的剥离破坏，就会导致停车库的使用性能和观感下降，需要进行大面积翻修，不但要投入较高的维修费用，而且影响了停车库的正常使用。因此，很有必要在设计阶段明确有关的设计参数，施工阶段严格控制施工质量，预防出现环氧涂层的大面积剥离破坏情况。
5 环氧地坪涂层剥离破坏原因分析与计算
5.1 环氧涂层和细石混凝土基层的主要力学性能参数
环氧砂浆中涂层占环氧涂层厚度的绝大部分，环氧涂层的力学性能近似由环氧砂浆代表，主要参数见表1。
5.2 环氧涂层剥离破坏强度计算
剥离破坏的两种情况是强度不足引起的，一种是界面黏结强度不足，另一种是混凝土基层浅表层抗拉强度不足。在使用阶段，结合界面和混凝土基层浅表层产生内应力的因素主要有两个，一个是车辆荷载产生的内应力，一个是温度变化产生的温度应力。
车辆荷载竖向的有汽车重量（一般地下停车库的车辆均为小汽车），水平方面有前进动力或刹车阻力，涂层和基层浅表层处于复杂受力状态。其力学模型可按如下条件简化：
（1 ）依据《建筑结构荷载规范》[5]有关条文，小汽车(载人少于9 人)车轮局部荷载计算楼板内力时，重力局部荷载取4.5kN，分布在0.2m × 0.2m 的局部面积上。
（2 ）依据环氧树脂涂层对车轮的附
着系数计算制动力：①取附着系数为1.0。依据《机动车运行安全技术条件》[8]有关条文规定，对两种情况：②乘用车总制动力不少于整车重量（空载，本文参照前一条取值18kN）的60%，前轴制动力不少于总制动力的60%；③乘用车满载以50km/h 的速度制动，制动距离不超过20m。进行制动力计算：
Fx1=Fz·φ =4.5 × 1.0=4.5kN，式中φ为附着系数
Fx2=W×60%×60%/2=18×60%×60%/2=3.24kN
Fx3=0.5mv2/S/4=0.5 × 1.800 × 13.892/20/4=2.17kN
并取三者中的大值可得出车轮局部摩擦力为4.5kN.
车轮局部受力如图2 所示，该处处理双向受力状态。按照材料力学[2]，结合界面点的复杂应力状态如图3 所示，可计算混凝土基层的局部应力。
5.3 环氧涂层剥离原因
通过以上分析计算，车辆荷载基本不会单独引起停车库环氧涂层剥离破坏；外界温度变化引起环氧涂层和混凝土基层的不协调变形，是造成环氧涂层剥离破坏的主要原因。当结合界面黏结力少于混凝土的抗拉强度时，破坏面会出现在结合界面；当结合界面黏结力大于混凝土的抗拉强度时，破坏混凝土基层浅表面。在实际应用中可以对车辆荷载与温度变化产生的内力进行叠加考虑。环氧涂层的固化收缩可达0.2%～2％，其收缩应力也不可忽视，完全有可能引起涂层剥离破坏。
当混凝土基层通过伸缩缝划分为小块时，需考虑环氧涂层和混凝土基层结合界面上剪应力的不利影响。
6 避免停车库环氧涂层破坏的对策通过面分析计算，确定了环氧涂层剥离破坏的主要原因，在设计和施工阶段就可以有针对性地采取预防措施。(1)细石混凝土基层的设计强度选用
C 3 0 以上，并且双向配筋。基层施工时，要一次收浆压平，且保证2mm/m的平整度和防止起砂、空鼓。
(2)试制环氧地坪涂料配方时，①要重点关注中涂层环氧砂浆的配比，选用线膨胀系数小、弹性模量低、固化收缩小的配方；②要确保结合界面的黏结拉力大于混凝土的抗拉强度标准值，建议达到2.0MPa 以上。
( 3 ) 施工环境要求：①建议在室温10～25℃之间施工、养护；②无溶剂环氧涂料是油性的，要保证基层的含水率少于8%，基层下方要有防水防潮层，基层表面清洁，无浮浆、浮尘和油污等。
(4)环氧地坪涂料供应厂商应对不同配方的涂料，模拟不同地理气候环境，进行长期实验，稳定配方，施工企业应按照厂商使用说明书严格遵守执行。
7 案例
上海某住宅小区，两层地下停车库在交付使用约一年，其环氧地坪涂层就出现了大面积的剥离破坏，地下一层破坏面基本发生在配筋细石混凝土表面，局部露筋，地下二层的破坏面大部分发生在环氧涂层与混凝土基层的结合界面。
破坏部位包括车道、车位、人行走道、仓储房屋地坪等，行车道稍显严重一些，基本排除车辆荷载的单独破坏原因。混凝土找平层为配筋细石混凝土，设计强度为C20，经现场取芯，地下一层的细石混凝土基层实测换算抗压强度（mfcu）平均为23.3MPa，地下二层的实测平均强度为25.9MPa。由于停车库的环氧涂层在使用不到5年的时间里不断地有大面积剥离破坏，期间虽有涂层修补，但涂层剥离继续发生，破损严重，需重新大修。制定的方案为铲除原有环氧地坪涂层及配筋细石混凝土基层，重新做C30 细石混凝土（内配双向钢筋网）基层，再新做环氧地坪涂层。目前已修复投入使用。
8 结语
停车库环氧地坪涂层剥离破坏的原因很多，有设计因素，也有施工因素，更有使用和环境的因素，这些因素叠加在一起时，问题变得十分复杂。本文繁中取简，分析停车库环氧地坪涂层剥离破坏的主要原因，提出了温度变化与不同强度的混凝土基层浅表层拉应力的近似关系，并提出预防和避免对策，对新建或维修类似停车库环氧地坪工程，具有重要的参考意义。
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