Tại Sao Kiểm Tra Độ Bám Dính Sơn Lại Quan Trọng Đối Với Công Trình?

Độ bám dính quyết định khả năng duy trì liên kết giữa lớp sơn với bề mặt nền hoặc giữa các lớp trong hệ sơn. Khi liên kết này không đạt yêu cầu, lớp phủ có thể bong tróc, tách lớp và mất khả năng bảo vệ trước môi trường. Vì vậy, kiểm tra độ bám dính là một bước quan trọng để đánh giá chất lượng và độ ổn định của hệ sơn công nghiệp.

 

Một hệ sơn công nghiệp có thể đáp ứng đúng yêu cầu về chủng loại và độ dày nhưng vẫn xảy ra hiện tượng bong tróc hoặc tách lớp trong quá trình sử dụng. Một trong những nguyên nhân cần được kiểm tra là khả năng bám dính của lớp phủ với nền hoặc giữa các lớp sơn.

 

Kiểm tra lớp sơn trên cấu kiện thép thực tế 

 

Độ bám dính phản ánh khả năng duy trì liên kết của hệ sơn khi chịu tác động từ môi trường và các điều kiện sử dụng. Với kết cấu thép, nhà xưởng, sàn công nghiệp hay các công trình thường xuyên chịu độ ẩm, hóa chất và tác động cơ học, đây là một trong những chỉ tiêu cần được kiểm soát trong quá trình nghiệm thu và đánh giá chất lượng lớp phủ. 

 

Độ bám dính của sơn là gì?

 

Độ bám dính của sơn là khả năng lớp phủ duy trì liên kết với nền hoặc với lớp sơn liền kề trong hệ nhiều lớp.

 

Đối với kết cấu thép, liên kết này có thể được xem xét ở nhiều vị trí khác nhau: giữa lớp sơn đầu tiên và thép nền, giữa các lớp trong hệ sơn hoặc tại vùng tiếp giáp với lớp phủ cũ trong công tác sơn sửa chữa.

 

Một hệ sơn có thể xuất hiện nhiều dạng phá hủy khác nhau. Lớp phủ có thể tách khỏi nền, tách giữa hai lớp sơn hoặc phá hủy ngay bên trong một lớp vật liệu. Vì vậy, khi thực hiện phép thử, không nên chỉ quan tâm đến một con số mà cần xem xét vị trí và dạng phá hủy.

 

ASTM D4541 mô tả phép thử pull-off là phép xác định lực kéo vuông góc cần thiết để làm tách một phần hệ sơn khỏi bề mặt. Khi phá hủy xảy ra, mặt phá hủy cho biết vị trí yếu nhất trong hệ gồm thiết bị thử, keo, hệ sơn và nền.

 

Độ bám dính là một trong nhiều chỉ tiêu cần được kiểm soát trong quá trình đánh giá chất lượng hệ sơn. Tùy yêu cầu công trình, việc kiểm tra có thể được thực hiện cùng các chỉ tiêu khác theo tiêu chuẩn và quy định kỹ thuật tương ứng. Xem thêm [Những tiêu chuẩn kiểm tra sơn mà kỹ sư QA và QC cần nắm] để có cái nhìn tổng quan về các phép kiểm tra thường được áp dụng đối với sơn công nghiệp. 

 

Vì sao độ bám dính ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ họ sơn?

 

Một hệ sơn không làm việc độc lập với bề mặt mà được thiết kế như một hệ thống gồm nền, xử lý bề mặt và các lớp phủ.

 

AMPP cho biết lớp phủ bảo vệ hoạt động như một hàng rào ngăn các tác nhân cần thiết cho quá trình ăn mòn tiếp xúc với kim loại. Để thực hiện chức năng này, lớp phủ phải hình thành và duy trì một màng bảo vệ liên tục trên nền.

 

Nếu độ bám dính không đạt yêu cầu, màng sơn có thể mất liên kết với nền hoặc giữa các lớp. Khi đó, nước và các tác nhân môi trường có thể tiếp cận những khu vực phía dưới lớp phủ, làm tăng nguy cơ suy giảm khả năng bảo vệ.

 

Với kết cấu thép, hiện tượng bong tróc tại một điểm còn có thể tạo điều kiện để ăn mòn phát triển tại vùng thép bị phơi nhiễm.

 

Vì vậy, kiểm tra độ bám dính giúp phát hiện một vấn đề có thể chưa biểu hiện rõ bằng quan sát bề mặt nhưng có khả năng ảnh hưởng đến độ bền của hệ sơn trong quá trình sử dụng. 

 

Nguyên nhân dẫn tới tình trạng độ bám dính kém 

 

Bề mặt chưa được xử lý phù hợp

 

Bề mặt thép trước khi sơn có thể tồn tại dầu mỡ, bụi, sản phẩm ăn mòn, muối hòa tan hoặc các tạp chất khác. Những yếu tố này có thể cản trở sự hình thành liên kết giữa lớp phủ và nền.

 

ISO 12944-4 quy định các dạng bề mặt và cấp độ chuẩn bị bề mặt đối với kết cấu thép được bảo vệ bằng hệ sơn. ISO 8501-1 cũng đưa ra các cấp độ chuẩn bị bề mặt và mức độ sạch của thép sau xử lý.

 

AMPP cũng xác định chuẩn bị bề mặt là một trong những yếu tố quan trọng đối với khả năng bám dính của lớp phủ. Bề mặt cần đạt yêu cầu về độ sạch, biên dạng bề mặt và kiểm soát chất nhiễm bẩn trước khi sơn. 

 

Biên dạng bề mặt không phù hợp

 

Sau khi làm sạch bằng phương pháp thích hợp, bề mặt thép thường có một mức độ nhám hoặc biên dạng nhất định. Biên dạng này cần phù hợp với yêu cầu của hệ sơn.

 

Không thể áp dụng một giá trị biên dạng duy nhất cho mọi loại sơn. AMPP lưu ý rằng biên dạng quá thấp có thể làm giảm khả năng tạo liên kết cơ học, trong khi biên dạng quá lớn có thể gây ra các vấn đề về độ phủ và thi công.

 

Điều kiện thi công và đóng rắn

 

Nhiệt độ, độ ẩm, tình trạng bề mặt, thời gian sơn lại giữa các lớp, tỷ lệ pha trộn và điều kiện đóng rắn đều có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của hệ sơn.

 

Đây cũng là lý do kiểm tra độ bám dính cần được đặt trong quy trình kiểm soát chất lượng tổng thể, thay vì thực hiện độc lập với các thông số thi công. 

 

Không tương thích giữa các lớp sơn

 

Trong hệ nhiều lớp, một lớp sơn có thể bám tốt vào nền nhưng liên kết giữa hai lớp lại không đạt yêu cầu.

 

ASTM D3359 ghi nhận rằng trong hệ nhiều lớp, phá hủy có thể xảy ra giữa các lớp sơn. Vì vậy, kết quả kiểm tra cần xác định lớp nào bị tách và mặt phá hủy nằm ở đâu, thay vì chỉ ghi lại một mức đánh giá chung. 

 

Những phương pháp kiểm tra độ bám dính sơn phổ biến

 

Tùy loại lớp phủ, nền vật liệu, chiều dày và yêu cầu kỹ thuật của dự án, có thể sử dụng các phương pháp kiểm tra khác nhau. Dưới đây là các phương pháp phổ biến để kiểm tra độ bám dính sơn. 

 

Phương pháp Cross-cut test (Kiểm tra cắt ô) 

 

Thử phương pháp Cross-cut trên mẫu sơn

 

Cross-cut test là phương pháp đánh giá khả năng chống tách khỏi nền của màng sơn thông qua việc tạo các đường cắt vuông góc, hình thành mạng lưới ô vuông xuyên qua lớp phủ đến bề mặt nền. Sau khi cắt, mức độ bong tróc tại vùng thử được kiểm tra và phân loại theo tiêu chí của phương pháp áp dụng.

 

Tiêu chuẩn áp dụng: ISO 2409:2020 quy định phương pháp thử cắt ô đối với sơn và vecni. Kết quả được đánh giá theo mức độ tách lớp phủ, có thể sử dụng để phân loại hoặc xác định mẫu đạt/không đạt theo yêu cầu cụ thể.

 

Cần lưu ý, Cross-cut là phép thử thực nghiệm phản ánh khả năng chống tách lớp phủ, chịu ảnh hưởng bởi độ bám dính giữa các lớp sơn hoặc giữa lớp sơn với nền. Phương pháp này không đo trực tiếp độ bám dính bằng đơn vị MPa. Theo ISO 2409:2020, phương pháp không phù hợp với lớp phủ có tổng chiều dày lớn hơn 250 µm hoặc lớp phủ có bề mặt tạo vân, hoa văn nhám. 

 

Phương pháp Tape test (Kiểm tra độ bám dính bằng băng keo)

 

Tape test đánh giá khả năng bám dính của màng sơn thông qua việc tạo các đường cắt trên lớp phủ, sau đó dán và bóc băng keo nhạy áp lực để xác định mức độ sơn bị bong khỏi nền tại vùng thử.

 

Tiêu chuẩn áp dụng: ASTM D3359-23 quy định các phương pháp đánh giá độ bám dính của màng sơn tương đối dẻo trên nền kim loại bằng băng keo nhạy áp lực kết hợp với các vết cắt trên màng sơn.

 

Tape test tương đối đơn giản, phù hợp để đánh giá sơ bộ khả năng bám dính của lớp phủ theo thang phân loại quy định. Tuy nhiên, phương pháp này chủ yếu giúp xác định độ bám dính có đáp ứng mức yêu cầu hay không, chứ không định lượng chính xác cường độ bám dính. Với hệ sơn nhiều lớp, hiện tượng bong tróc giữa các lớp cũng có thể ảnh hưởng đến kết quả đánh giá.

 

Phương pháp Pull-off test (Kiểm tra độ bám dính bằng phương pháp kéo bật)

 

Đo độ bám dính bằng máy đo độ bám dính (Phương pháp Pull-off)

 

Pull-off test là phương pháp đánh giá độ bám dính bằng cách gắn một đầu kéo chuyên dụng (dolly) lên bề mặt lớp phủ bằng keo phù hợp, sau đó sử dụng thiết bị tạo lực kéo vuông góc với bề mặt cho đến khi lớp phủ hoặc một thành phần trong hệ thử bị phá hủy, hoặc đạt mức tải quy định.

 

Tiêu chuẩn áp dụng:

 

• ASTM D4541-22: Quy định phương pháp xác định độ bền kéo bật của lớp phủ bằng thiết bị đo độ bám dính di động trên nền kim loại. 
• ISO 4624:2023: Quy định các phương pháp thử kéo bật để xác định độ bám dính của một lớp sơn hoặc hệ sơn nhiều lớp trên các loại nền phù hợp.

 

Khác với Cross-cut và Tape test, Pull-off có thể cung cấp kết quả định lượng về độ bền kéo bật, thường biểu thị bằng MPa. Tuy nhiên, kết quả phụ thuộc vào thiết bị, phương pháp thử, loại keo, kích thước đầu kéo, điều kiện đóng rắn của lớp sơn và các thông số thực hiện khác. Do đó, chỉ nên so sánh các kết quả khi phương pháp và điều kiện thử được kiểm soát tương đương.

 

Pull-off có thể là phép thử phá hủy. Sau khi thử nghiệm, vị trí kiểm tra có thể cần được sửa chữa lớp phủ để khôi phục khả năng bảo vệ bề mặt theo yêu cầu của dự án. 

 

Có phải độ bám dính càng cao thì hệ sơn càng tốt? 

 

Không nên kết luận như vậy. Độ bám dính là một chỉ tiêu quan trọng nhưng chỉ là một phần trong đánh giá hiệu quả của hệ sơn.

 

Một hệ sơn bảo vệ kết cấu thép còn phải đáp ứng yêu cầu về khả năng chống ăn mòn, chiều dày màng khô, khả năng chịu môi trường, tương thích giữa các lớp, thời gian đóng rắn và các đặc tính khác theo thiết kế hoặc tiêu chuẩn áp dụng.

 

ISO 12944-5 đưa ra hướng dẫn lựa chọn hệ sơn bảo vệ kết cấu thép theo môi trường ăn mòn, cấp độ chuẩn bị bề mặt và độ bền dự kiến. Điều đó cho thấy việc đánh giá hệ sơn cần được thực hiện trên tổng thể, không thể chỉ dựa vào một phép thử độ bám dính.

 

Ngay cả với phép thử pull-off, AMPP cũng ghi nhận rằng kết quả chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố thử nghiệm và không nên xem một giá trị đơn lẻ là đại diện tuyệt đối cho mọi điều kiện làm việc của lớp phủ.

 

Khi nào cần kiểm tra độ bám dính sơn?

 

Việc kiểm tra cần được xác định theo yêu cầu kỹ thuật của từng dự án và hệ sơn cụ thể.

 

Trong thực tế, phép thử có thể được sử dụng để:

 

• Kiểm tra chất lượng hệ sơn sau thi công 
• Đánh giá khả năng liên kết của hệ sơn với nền 
• Kiểm tra độ tương thích giữa các lớp trong hệ sơn nhiều lớp 
• Đánh giá lớp phủ hiện hữu trước khi sửa chữa hoặc sơn phủ lại 
• Xác định nguyên nhân khi lớp sơn có dấu hiệu bong tróc hoặc tách lớp 
• So sánh chất lượng lớp phủ giữa các khu vực hoặc các phương án xử lý bề mặt

 

Tuy nhiên, kiểm tra độ bám dính không nên được thực hiện tách rời khỏi các bước kiểm tra khác. Với hệ sơn công nghiệp, cần đồng thời xem xét tình trạng bề mặt, độ sạch, biên dạng bề mặt, điều kiện môi trường, độ dày màng sơn, thời gian đóng rắn và các yêu cầu khác trong specification. 

 

Kiểm tra độ bám dính là một phần của kiểm soát chất lượng hệ sơn

 

Một hệ sơn công nghiệp chỉ có thể phát huy đúng chức năng khi các yếu tố từ bề mặt, vật liệu, cấu hình hệ sơn đến quá trình thi công được kiểm soát đồng bộ.

 

Kiểm tra độ bám dính giúp biến một yếu tố khó đánh giá bằng mắt thường thành dữ liệu kiểm tra có cơ sở. Quan trọng hơn, kết quả thử có thể giúp xác định vị trí phá hủy và hỗ trợ tìm nguyên nhân khi hệ sơn xuất hiện dấu hiệu bong tróc hoặc tách lớp.

 

Kiểm tra chất lượng lớp phủ sơn công nghiệp tại phòng Lab SP Paint

 

Với các hệ sơn công nghiệp như SP Paint, kiểm soát độ bám dính vì vậy cần được đặt trong tổng thể quy trình kiểm soát chất lượng, cùng với xử lý bề mặt, chiều dày màng sơn, điều kiện thi công và các phép thử phù hợp với từng hệ sản phẩm.

 

Độ bám dính không phải là chỉ tiêu duy nhất quyết định chất lượng của lớp sơn. Nhưng khi lớp phủ không duy trì được liên kết cần thiết với nền hoặc giữa các lớp, khả năng bảo vệ của toàn bộ hệ sơn cũng có thể bị ảnh hưởng. Đó là lý do kiểm tra độ bám dính giữ một vị trí quan trọng trong kiểm soát chất lượng sơn công nghiệp.

 

Địa Chỉ Và Thông Tin Liên Hệ  - Thương hiệu sơn SP Paint 

 

Nhà máy sản xuất: Khu Công Nghiệp Tân Trường, Cẩm Giàng, Hải Dương 

Văn phòng đại diện: CT4, Tòa nhà Vimeco, Nguyễn Chánh, Cầu Giấy, Hà Nội 

Hotline: 024 221 05511 - 0964 934 286 

Email: sales@sppaint.vn