許多機構(gòu)和設(shè)施業(yè)主要求在產(chǎn)品和系統(tǒng)用于實際的涂層項目之前對其進行涂層的性能測試。這并不是一個獨創(chuàng)的概念；制定合格的產(chǎn)品清單（QPL）變得越來越普遍，因為并非所有的涂料和涂層系統(tǒng)都是相同的，即使它們屬于同一類型。然而，最大的問題依然存在：建立和維護QPL的成本值得嗎？還是應該讓涂料制造商承擔提供性能證據(jù)的責任呢？

這通常是圍繞項目前測試概念的討論主題——如何管理成本和證明附加要求的合理性，此外，應該認真討論和定義如何管理和使用此類測試產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。建立QPL并不總是需要大量支出，即使是中小型涂裝項目也可以具有成本效益。在大規(guī)模應用涂層材料之前，小規(guī)模評估特性或性能所帶來的安心通常是值得投資的。在保證涂裝工程質(zhì)量時，有許多方面需要考慮。測試涂層材料只是眾多方法之一。此外，涂層材料的特性和性能測試以及在QPL上創(chuàng)建完整的涂層系統(tǒng)并不能完全保證涂層的性能。表面必須進行適當?shù)闹苽洌繉酉到y(tǒng)應該按照涂料制造商的說明和管理來規(guī)范現(xiàn)場應用。一個好的質(zhì)量計劃可以解決所有的表面制備和涂料應用的要求，以及該計劃的涂層材料測試部分。畢竟，在項目結(jié)束時，系統(tǒng)性能仍然與涂裝和規(guī)范要求以及遵守這些要求保持一致。當討論涂層測試程序的實施時，可能會有很多側(cè)重點。各種各樣的測試可以實施，決定采用哪種測試方案，在某些情況下，測試（加速腐蝕或加速風化測試）的持續(xù)時間似乎是不可避免的，如果之前沒有探索過這個程序的話。資格認證程序可能包括大量的測試內(nèi)容，包括液體材料的成分和物理特性以及所應用的涂層系統(tǒng)的性能特性。也有資格認證程序，只解決幾個關(guān)鍵性質(zhì)的液體材料。測試程序的范圍可以與項目的復雜性、長期性能的重要程度成正比，也可以由指定的產(chǎn)品類型決定。

在某些情況下，將產(chǎn)品與軍用技術(shù)規(guī)范(MIL-SPECS)進行比較。許多軍用技術(shù)規(guī)范都是基于配方的，測試僅限于成分分析，這意味著使用MIL-SPEC的參考表明，根據(jù)預先制定的標準配制產(chǎn)品的性能假設(shè)。該配方測試在項目啟動之前進行，并不進行短期或長期的性能測試(歷史性能基于對相同配方的依賴)。這種方法的局限性之一是，不同涂料制造商用于配制涂料的原材料的質(zhì)量可能存在差異，而這些差異可能無法僅通過成分測試來揭示。在其他情況下，在項目開始之前，對項目中使用的每一批新涂層材料進行三到五種涂層性能的基線測試。將后續(xù)每批材料的測試結(jié)果與初始或基線屬性值進行比較，以驗證后續(xù)結(jié)果是否在項目使用之前的每個測試的允許公差范圍內(nèi)。測試需求可能是特定于某項工作的，可能適用于也可能不適用于其他的項目。

在批量測試之上的一個步驟是行業(yè)特定的測試程序。行業(yè)特定的涂層性能評估程序生成基于測試的性能數(shù)據(jù)，這些測試(盡可能接近)該行業(yè)的服務環(huán)境。一旦數(shù)據(jù)生成，就可以上傳到中央數(shù)據(jù)庫，以便該行業(yè)的所有成員機構(gòu)都可以訪問這些信息，并從測試程序中包含的涂料產(chǎn)品中建立自己的QPL。采用這類方案的行業(yè)包括公共污水處理設(shè)施和交通部門。飲用水的ANSI/NSF 61認證測試就是一個很好的例子。美國國家公路和運輸官員協(xié)會(AASHTO)及其國家運輸產(chǎn)品評估計劃(NTPEP)是另一個行業(yè)特定性能評估/資格認證計劃的例子。AASHTO NTPEP測試整個美國橋梁和公路系統(tǒng)使用的產(chǎn)品，包括結(jié)構(gòu)鋼上的涂層。自20世紀90年代末該項目啟動以來，已經(jīng)測試了數(shù)十種涂層系統(tǒng)。簡而言之，涂料制造商與AASHTO簽訂合同，并將候選系統(tǒng)提交給獨立的測試實驗室進行測試。反過來，AASHTO與實驗室有自己的合同，因此涂料制造商和測試實驗室之間沒有合同關(guān)系，消除了任何偏見的人為因素。測試包括單個組分和混合材料的基線成分分析(用于將來與現(xiàn)場交付批次的比較)：耐加速腐蝕和耐風化、附著力和熱循環(huán)?；葡禂?shù)和拉伸蠕變測試也包括在測試方案中，用于滑移臨界螺栓連接的涂層。沒有“及格/不及格”的標準；相反，數(shù)據(jù)上傳到中央數(shù)據(jù)庫，所有成員機構(gòu)都可以訪問該數(shù)據(jù)庫，以便他們可以選擇將涂層系統(tǒng)存儲在各自的QPL或合格系統(tǒng)列表上。2014年啟動了一個類似的項目，用于混凝土的涂層測試。

這種類型的性能評估的優(yōu)點是，給定行業(yè)內(nèi)的許多機構(gòu)可以以很少或沒有相關(guān)成本即可訪問性能數(shù)據(jù)。局限性包括在新的涂層系統(tǒng)進入市場時保持數(shù)據(jù)庫的最新狀態(tài)，生成長期性能數(shù)據(jù)所需的時間，以及在明尼蘇達州北部和鳳凰城兩種截然不同的服務環(huán)境中應用或使用相同的涂層性能標準。即使擁有與建立QPL相關(guān)的所有積極屬性，也必須證明其固有成本是合理的。以下三個案例研究證明了在涂料選擇和應用之前進行測試的價值。

案例研究1:基線測試/批次驗證

第一個案例研究描述了一個測試程序，該程序由業(yè)主發(fā)起，在整個涂裝項目中執(zhí)行基線測試和批次驗證測試。雖然這些并不是高技術(shù)的涂層材料，但該項目是非常顯眼，并且由于顏色品牌倡議需要確保長期的美觀性能，因此進行了這些測試。外部涂層是一種特定色度的室外水性丙烯酸。開發(fā)的測試方案是一個相對較短的測試列表，包括：非揮發(fā)性(重量固體分)含量，液體材料的密度和粘度測試，以及干燥涂層的紅外光譜(“指紋測試”)，以供將來參考。底漆和面漆是由同一家公司提供的：底漆的顏色要比面漆淺一些，以便在應用過程中形成對比。每批底漆材料和面漆材料在現(xiàn)場驗收前都要進行測試。根據(jù)計算出的項目所需的加侖數(shù)，確定需要測試一批底漆和兩批面漆，并將每種產(chǎn)品的基線數(shù)據(jù)進行比較。

在案例研究1中，著色上的差異導致了特定涂層在性能和美學特性上的差異。

項目和批次分析按計劃進行，直到最后一批面漆的提交，生成的數(shù)據(jù)沒有在允許的公差范圍內(nèi)。這些信息，連同紅外光譜的比較，證實涂層材料與最初指定的面漆材料不匹配，材料在應用之前被拒收(圖1)。數(shù)據(jù)的變化與相同樹脂材料的不同顏料包裝一致，該包裝被著色并用作面漆。從長遠來看，這可能會也可能不會改變外部涂層的性能，但從一致性的角度來看，如果你希望長期保持相同的外觀和一致性，最好從相同的產(chǎn)品開始。

案例研究2:MIL-SPEC/配方測試

第二個案例研究涉及一種涂層材料，該材料的配方符合軍用技術(shù)規(guī)范。應用前測試要求產(chǎn)品滿足MIL-SPEC涂層配方的性能。沒有評估的性能數(shù)據(jù)，因為涂料制造商表示涂層材料的配方符合MIL-SPEC，并將其作為驗收標準。

在涂層應用過程中，不同位置的結(jié)構(gòu)在性能特性上存在明顯差異。人們注意到物理性能的差異，并因此擔心材料的長期耐久性。調(diào)查開始了，并從表現(xiàn)出差異性的區(qū)域獲得了樣本。使用傅里葉變換紅外光譜分析樣品以尋找化學成分的差異。不幸的是，光譜并沒有顯示出樣品之間的明顯變化，但這一分析只關(guān)注干燥涂膜的主要成分。進一步調(diào)查顯示，在同一工地生產(chǎn)和使用了類似的產(chǎn)品。產(chǎn)品之間的區(qū)別在于配方中使用的溶劑混合物，因此對涂層內(nèi)的殘留溶劑進行了分離和鑒定。當涂層固化時，通常認為所有溶劑都已完全蒸發(fā)，但在涂層中經(jīng)常存在殘留的溶劑材料，特別是在涂層生命周期的早期。溶劑可以從干燥的涂膜中提取，方法是將涂層切片放置在屏蔽的小瓶中，在浴液中加熱小瓶，然后用微型注射器從小瓶內(nèi)的頭部空間提取蒸汽。用氣相色譜法對樣品進行分析。分析結(jié)果揭示了所提供批次和對照樣品之間的差異。表1中的數(shù)據(jù)表明，溶劑混合物符合軍用技術(shù)規(guī)范的配方III，而不是配方IV。這兩種配方是針對不同的暴露環(huán)境而開發(fā)的，從而解釋了涂層早期性能的變化。該評估測試立即發(fā)現(xiàn)了問題，從而停止了應用程序，察覺了涂層缺陷并防止了大量的返工作業(yè)。由于參考了規(guī)范并已就位，因此可以快速參考準確的配方要求。

案例研究3:多種產(chǎn)品/產(chǎn)品誤用

第三個案例研究與指定測試程序的正確和一致使用有關(guān)。一個大型倉庫型建筑修復項目(圖2)包括重新粉刷內(nèi)部表面，包括鍍鋅屋頂天花板、水泥磚墻、房間的金屬格擋和金屬扶手。這些表面需要不同類型的表面制備處理，不同的涂層系統(tǒng)和不同的應用程序。此外，該規(guī)范允許每個涂裝表面選擇各種(不同)的涂料制造商。在開始對這座大型倉庫建筑進行修復工作之前，需要對一系列不同的產(chǎn)品進行預測試。需要對產(chǎn)品進行預測試。預測試主要基于濕的產(chǎn)品的物理特性和參考紅外光譜。由于使用的產(chǎn)品太多，因此需要保持采購訂單和材料驗收記錄、產(chǎn)品保留和應用數(shù)據(jù)記錄，以便在以后作為參考材料。在修復工作開始的幾個月內(nèi)，內(nèi)部鍍鋅屋頂天花板出現(xiàn)了失效。規(guī)范要求涂覆一層底漆和兩層面漆。記錄顯示已購買了指定清單中的涂層材料。對失效區(qū)域涂層的實驗室分析結(jié)果顯示，該區(qū)域僅涂覆了一層材料，涂覆的厚度超過了涂料制造商對指定產(chǎn)品的建議，并且材料的化學性質(zhì)與指定產(chǎn)品也不一致。對材料的分析表明，這種所用材料更接近一種高著色和高填充的產(chǎn)品，因此審查了材料采購記錄。

同一家公司生產(chǎn)的一種砌塊填充材料與屋頂天花板涂料是在同一時間購買的，其中一些產(chǎn)品的儲存區(qū)域出現(xiàn)了混淆。隨后，應用于建筑物其他區(qū)域的涂層材料被快速取樣和評估，以確定是否應用了正確的產(chǎn)品。這個測試很快發(fā)現(xiàn)除了一種材料外，所有其他材料都應用在指定的適當區(qū)域。該建筑的一個部分使用的涂料產(chǎn)品與所有指定產(chǎn)品都不匹配。所有涂層修復都按計劃進行，而不正確的產(chǎn)品已從兩個確定的不正確涂層區(qū)域移除。在項目的剩余時間里，產(chǎn)品按照需求進行了測試，并按照規(guī)定進行了應用，沒有發(fā)現(xiàn)進一步的不一致。最后一次檢查，幾年過去了，涂層的性能如預期的那樣。

結(jié)論

這三個例子只是許多實例中的一些小的案例，從長遠來看，資質(zhì)測試程序和QPL的開發(fā)要比由于所應用的涂層系統(tǒng)性能不合格而導致的返工成本要低得多。項目前涂層測試是應用后性能保證的重要組成部分。

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