《地坪材料试验方法》标准制定验证试验报告

JC/TXXXX《地坪材料试验方法》

标准制定验证试验报告

中国建材检验认证集团股份有限公司

2020年12月

1.验证试验项目

根据工作会议讨论结果，本标准验证试验项目确立以下8项指标：可操作时间/适用期，拉伸粘

结强度，弯曲强度，抗压强度，抗冲击性，限制条件下的尺寸变化率，耐磨性，表面硬度和耐化学

品腐蚀性。

2.样品组成

本标准验证试验样品主要来源于CTC日常检测时所得的各类地坪材料样品以及参编单位提供

的样品，样品组成见表1：

表1样品组成

地坪材料种类样品种类

树脂地坪材料环氧树脂地坪（水性、溶剂型、无溶剂型）

聚氨酯树脂地坪（水性、溶剂型、无溶剂型）

树脂水泥复合砂浆水性聚氨酯砂浆

水泥基地坪材料水泥基自流平、水泥基耐磨材料、液体硬化剂硬化地坪

3.验证试验情况

3.1适用期/可操作时间

适用期（可操作时间）是指树脂地坪多组分混合后，可满足施工要求的最长时间，地坪材料必

须具有足够长的适用期，以保证施工顺利进行并且获得预期效果的地坪层。

根据地坪材料的特点，编制组就反应温度法和铺展法进行了试验研究。

3.1.1反应温度法

本方法参考了GB/T7123.1-2015《多组分胶粘剂可操作时间的测定》中方法五“反应温度法”，

原理是当树脂与固化剂混合后发生交联反应，混合物粘度逐渐增加，反应过程中伴随放热产生温升，

经过一定时间后，温度急剧上升或者温度变化趋于平缓，此时混合物粘度增大到不再适于施工操作

的程度，本方法采用反应温度变化时间来表征树脂地坪材料的可操作时间。选取几种典型的树脂地

坪样品如下：

表2反应温度法样品

样品编号地坪种类

T1无溶剂聚氨酯地坪

T2弹性聚脲地坪

T3溶剂型环氧底漆

T4水性环氧地坪

T5，T6，T7无溶剂环氧底漆

T8，T9无溶剂环氧面漆

T10，T11无溶剂环氧自流平

试验过程：按比例称分别称取树脂和固化剂于容器中，混合物质量为（200±5）g，开启秒表，

用搅拌棒充分混合样品（60±10）s。将测温仪传感器伸入混合样品的中部，监测并记录混合样品的

温度（图1、图2）。温度监测结果如图3和图4所示。

1

图1混合后试样图2温度监测记录

30

25

℃

20

15

10

混合液温度，5

0

0102030405060708090100110120130140

混合时间，min

无溶剂聚氨酯T1弹性聚脲中涂T2水性环氧底漆T4

图3聚氨酯和水性环氧地坪温度变化

图3显示，对于聚氨酯类地坪和水性地坪，各组分混合后样品温度没有明显的变化，显然无法

用混合温度表征此类地坪材料的可操作时间/适用期。

图4显示8个溶剂型或无溶剂环氧树脂地坪样品各组分混合样的温度随时间均有不同程度的升

高，呈现2种温升曲线：T3和T6样品是开始温度平稳上升，到一定时间后温度急剧增加，T5、T7、

T8、T9、T10和T11则是温度平稳上升到一定时间后不再变化或变化很小。在温升曲线上读取温度

急剧上升或温变趋于平稳的时间段，结果为T3：40~50min，T6：45min~55min，T7：80~90min，T9：

60~70min，T8：80~90min，T11：60~70min，T5：55min~65min，T10：55min~65min。

2

90.0

80.0

70.0

60.0

℃

50.0

40.0

混合温度，30.0

20.0

10.0

0.0

0102030405060708090100110120130140

混合时间，min

T3(B)T7（C）T8(D)T10（E)

T9(F)T11(G)T5(H)T6(I)

图4溶剂型和无溶剂型环氧树脂地坪温度变化

通过对混合温度/混合时间曲线求导，得到以下温度变化/混合时间关系，如图5所示，试验结果

表明，除个别样品外，温度变化是个渐进的过程，少有温变拐点的出现。无法将温度急剧上升或温

升趋于平缓精确至某一时间点，用本方法所得的适用期为粗略的结果，人为因素影响较大，且混合

温度与混合物粘度关系有待深入研究，本方法尚不成熟，故未列入标准中。

图5温度变化-混合时间关系图

3

3.1.2铺展法

试验过程按照说明书用天平称取各组分，混合物质量为（1000±10）g，开启秒表，用刮刀混合

样品，（60±10）s，确保容器底部和边缘区域充分混合均匀。将样品倒在玻璃板上，用镘刀刮平，

每隔5min用刮刀划透试样，并观察试样的流动情况，当试样不能重新流平时，记录此时间，此时间

的前一次记录值作为可操作时间，10个自流平样品结果如下：

表3铺展法适用期结果

样品编号地坪种类可操作时间，min

P130

P220

P340

P4水性聚氨酯水泥复合35

P5砂浆20

P615

P725

P820

P9环氧自流平180

P10环氧自流平210

结果表明，聚合物水泥复合地坪材料除了水性树脂交联反应外，还有水泥参与水化反应，反应

时间快，可操作时间比纯树脂的环氧自流平材料的可操作时间短。

由于该方法仅适用于自流平地坪，适用范围较窄，且已有JC/T2327-2015标准包含相应的内容，

因此最终标准也未将铺展法列入其中。

3.2拉伸粘结强度

试验过程：将地坪样品按比例称量、混合搅拌，施涂于尺寸为400mm×200mm×40mm的混凝

土板上，无溶剂树脂地坪样品统一制样厚度为2mm，水性树脂地坪、溶剂型树脂地坪制样厚度40

μm，水性聚氨酯砂浆制样厚度4mm，水泥基自流平制样厚度5mm，树脂地坪和水性聚氨酯砂浆地

坪样品在标准试验条件下养护7d、水泥基自流平样品养护28d后，用切割器在试件地坪层表面切割

5个40mm×40mm的测试区，切割深度透过地坪层至混凝土板表面，每个切割区域间隔50mm；然

后并将40mm×40mm的金属拉拔头用快干环氧胶粘剂粘接于测试区，胶粘剂固化后用拉拔仪进行测

试，拉拔速率≤0.2N/（mm2·s）。

对10个无溶剂环氧地坪样品2次制样和测试，拉伸粘结强度结果见表4：

表4无溶剂环氧树脂地坪拉伸粘结强度结果

第1次第2次

样品编号粘结强度，粘结强度，重复性

标准偏差变异系数标准偏差变异系数

MPaMPa

N14.130.215.0%4.190.153.6%0.51

N24.370.194.4%4.300.409.3%0.88

N34.890.204.0%4.820.214.3%0.57

4

N44.540.194.3%4.630.275.8%0.66

N54.480.347.6%4.410.347.8%0.97

N63.650.215.8%3.460.185.3%0.56

N74.270.235.4%4.310.255.8%0.68

N84.950.214.3%4.950.163.2%0.54

N94.140.204.9%4.170.296.9%0.70

N103.560.174.9%3.620.308.2%0.69

以上试验破坏形式均为混凝土破坏。考虑到混凝土结构的不均匀性，以上测试重复性较好。

其他类别样品的拉伸粘结强度结果见表5和表6：

表5树脂地坪拉伸粘结强度结果

样品类型粘结强度，标准偏变异系数样品类型粘结强度，标准偏差变异系数

MPa差MPa

3.450.174.8%3.720.369.7%

溶剂型环氧3.140.237.3%水性环氧底漆3.430.236.8%

底3.600.226.2%4.660.143.1%

3.160.072.3%3.930.379.5%

3.930.338.3%水性环氧面涂4.120.143.4%

4.850.071.5%2.790.238.4%

溶剂型环氧

3.240.237.1%水性改性丙烯酸3.460.329.3%

面漆

4.340.388.7%3.560.061.6%

3.600.071.8%3.750.379.8%

溶剂型聚氨3.280.134.0%水性聚氨酯涂料3.010.031.1%

酯3.720.287.4%3.730.133.5%

聚脲3.200.154.8%4.190.276.3%

表6聚合物水泥复合地坪和水泥基地坪结果

样品类型粘结强度，MPa标准偏差变异系数

3.780.348.9%

2.900.299.9%

水性聚氨酯砂浆

4.070.225.4%

3.420.216.3%

1.980.2512.4%

水泥基自流平1.080.1110.4%

1.110.109.4%

树脂地坪和树脂水泥复合砂浆变异系数范围为1.1%~9.9%，均小于10%，数据离散性较好，试

验结果稳定性良好。水泥基地坪由于材料本身性质较脆，测试偏差较大。

3.3弯曲强度

实验过程：将树脂地坪和树脂水泥复合砂浆样品按比例称量、混合搅拌，倒入

120mm×15mm×5mm模具中，在标准实验室条件下养护7d后脱模，每个样品制备6个试件。用卡

尺测量试件跨距中心处附近3点的宽度b和厚度h，取算数平均值；调节跨距l=80.0mm，试件放于

5

支座中间位置，试件的长度方向与支座和加载上压头相垂直，调整加载上压头位置使之恰好与试件

接触，以10mm/min的加载速度对试件均匀连续加载，直至破坏，记录破坏载荷F,弯曲强度σ按

下式计算：

3퐹푙

σ=

2푏ℎ2

取6个试件的算术平均值为试验结果。8个树脂地坪样品弯曲强度结果见表7：

表7弯曲强度结果

样品类型弯曲强度,MPa标准偏差变异系数

34.713.359.7%

环氧彩砂

26.783.1411.7%

42.523.357.9%

无溶剂环氧

33.872.209.2%

13.791.5010.9%

15.431.9612.7%

水性聚氨酯砂浆

15.350.835.4%

16.301.8811.5%

由于本方法试件尺寸较小，可以减小由于细骨料存在所造成的制样不均匀性，因此结果偏差和

变异系数均较小。

3.4抗压强度

试验过程：将树脂地坪样品按比例称量、混合搅拌，倒入直径25mm，高为25mm的圆柱体模

具中，在标准实验室条件下养护7d后脱模，圆柱体试件上下表面打磨平整并相互平行。用游标卡尺

测量试件上中下三处直径，取算数平均值为直径值D，将试件安放在压力试验机上下压板间中心位

置，以2mm/min的速度对试样施加均匀连续荷载，直至破坏荷载或最大荷载Pc，抗缩强度按下式计

算;

Rc=4Pc/(πD2),

重复进行6次试验，结果取6个试结果的算术平均值，精确至0.1MPa。

两位实验人员对10个无溶剂环氧地坪样品分别制样和测试，抗缩强度结果见表8：

表8无溶剂环氧抗压强度结果

试验人员A试验人员B

样品编号

抗缩强度，MPa标准偏差变异系数抗缩强度，MPa标准偏差变异系数

N147.41.53.3%47.92.04.3%

N278.43.64.6%77.81.92.5%

N377.83.54.5%78.92.93.6%

N474.83.85.1%76.22.53.3%

N5103.97.67.3%100.96.96.9%

N653.22.95.4%53.62.75.1%

N762.82.54.1%62.91.52.3%

6

N884.02.32.8%84.32.42.8%

N967.03.04.5%65.73.04.6%

N1056.03.05.3%55.42.54.5%

7个无溶剂聚氨酯样品的压缩强度见表9:

表9无溶剂聚氨酯地坪抗压强度

样品编号抗压强度，MPa标准偏差变异系数

PU146.62.86.0%

PU246.31.73.6%

PU349.11.12.3%

PU448.30.91.9%

PU545.41.22.6%

PU644.91.84.0%

PU739.21.84.6%

表8和表9结果显示，该方法测试树脂地坪抗压强度数据偏差和离散性较小，变异系数在1~7%

之间。

为了印证本方法的精密度，选取5个环氧树脂地坪材料样品，成型后由三个实验室分别测试压

缩强度，试验及统计结果表10所示：

表10抗压强度比对结果

实验室1实验室2实验室3

样品重复性复现性

均值均值标准偏均值标准偏Sr值SR值

编号标准偏差rR

/MPa/MPa差/MPa差

BD-188.182.7491.834.8389.062.643.553.769.9410.52

BD-288.481.5795.563.2294.073.122.744.507.6812.59

BD-390.691.7494.282.0695.555.133.343.969.3611.08

BD-495.353.4694.344.4495.934.464.153.8711.6110.84

BD-558.043.1062.111.8361.492.062.403.096.718.66

注：三个实验室所使用的力学试验机型号分别是：1号实验室：新三思抗折抗压一体机，300kN量程；2

号实验室：三思纵横电子万能试验机，100kN量程；3号实验室：WAW-100万能材料试验机，100kN,上海华龙

测试仪器公司.

三个实验室数据有一定差异，但总体保持一致，复现性较好。

3.5抗冲击性

试验过程：将样品按比例称量、混合搅拌，施涂于200mm×100mm×40mm的混凝土板上，无

溶剂树脂地坪样品统一制样厚度为1mm，养护7d，水泥复合地坪样品制样厚度4mm，养护28d，将

试件放置于砂槽中的标准砂上面，表面向上，砂槽置于冲击器下面，然后选择不同尺寸的钢球从高

度（1000±10）mm处自由落下，在试件上选择距离不少于50mm，且距试件边缘不少于50mm的三

个位置进行试验，肉眼观察试件表面地坪层有无裂纹和剥落现象。

本方法与以往GB/T22374-2018、JC/T2327-2015标准中抗冲击性试验原理相同，不同的是采用

7

了一种集成式的冲击器，如图6所示：

图6冲击器

该装置由控制器、可升降磁吸装置、钢球、量尺和支架构成，可实现钢球从设定的不同高度平

稳下落，与手持钢球方式相比，提高了试验结果的准确性和稳定性。耐冲击性试验结果见表11

表11树脂地坪耐冲击性试验结果

样品类型样品编号球规格冲击高度结果

N11kg1m无裂纹，无脱落

N21kg1m无裂纹，无脱落

N31kg1m无裂纹，无脱落

0.5kg1m无裂纹，无脱落

无溶剂环氧N4

1kg1m有裂纹

N51kg1m无裂纹，无脱落

0.5kg1m无裂纹，无脱落

N6

1kg1m有裂纹

N111kg1m无裂纹，无脱落

无溶剂聚氨酯N121kg1m无裂纹，无脱落

N131kg1m无裂纹，无脱落

R11kg1m无裂纹，无脱落

R21kg1m无裂纹，无脱落

0.5kg1m无裂纹，无脱落

溶剂型环氧R3

1kg1m有裂纹

0.5kg1m无裂纹，无脱落

R4

1kg1m有裂纹

溶剂型聚氨酯R51kg1m无裂纹，无脱落

8

R61kg1m无裂纹，无脱落

R71kg1m无裂纹，无脱落

S11kg1m无裂纹，无脱落

0.5kg1m无裂纹，无脱落

水性环氧S2

1kg1m有裂纹

S31kg1m无裂纹，无脱落

J11kg2m无裂纹，无脱落

J21kg2m无裂纹，无脱落

水性聚氨酯砂浆J31kg2m无裂纹，无脱落

J41kg2m无裂纹，无脱落

J51kg2m无裂纹，无脱落

结果显示，聚氨酯树脂地坪比环氧树脂地坪具有更优异的抗冲击性能。

3.6限制条件下的尺寸变化率

试验过程：将具有一定柔性的冲孔钢板放置在硅胶模框底部，然后将按比例混合并拌合好水泥

基地坪样品填入模框并用抹刀将试样表面处理平整；24h拆模，拆模后用120#砂纸打磨掉试件上表面

四周毛边，同时制备3个试件。将试件水平放置，在标准试验条件下养护28d。再将试件放入尺寸变

化率测定仪中，利用测量刃具测量试件厚度d，用固定在测量板上的量具读取试件变形最高点的弦

高d1（见图7）,限制条件下的尺寸变化率s结果下式进行计算：

d(d−d)

s=1

125

取三次结果算术平均值作为试验结果，结果精确至0.1mm/m。

图7测量试件最高点弦高示意图

11个找平砂浆和5个自流平砂浆样品结果见表12：

表12水泥基地平样品限制条件下的尺寸变化率

限制条件下的尺寸变化

样品编号样品种类标准偏差变异系数收缩状态

率，mm/m

X1找平砂浆0.150.018.2%收缩

X2找平砂浆0.100.018.5%收缩

9

X3自流平砂浆0.060.0118.4%膨胀

X4找平砂浆0.240.0311.6%收缩

X5找平砂浆0.300.000.3%收缩

X6找平砂浆0.050.0118.1%膨胀

X7自流平砂浆0.290.0413.5%膨胀

X8自流平砂浆0.050.0116.7%收缩

X9自流平砂浆0.040.0112.4%收缩

X10找平砂浆0.200.016.2%收缩

X11找平砂浆0.090.0227.1%膨胀

X12找平砂浆1.180.1714.6%膨胀

X13找平砂浆0.060.0120.8%膨胀

X14自流平砂浆1.110.010.9%收缩

X15找平砂浆0.700.0912.2%膨胀

X16找平砂浆0.390.0717.6%膨胀

表12结果表明，当样品尺寸变化较小时，3个试件结果之间差异较大。考虑到砂浆材料特性，

变异系数在可接受的范围内。

3.7耐磨性

3.7.1Taber耐磨

试验过程：将树脂地坪样品按比例混合搅拌，施涂于直径100mm、中间有Φ10mm孔的玻璃板

上，同一样品制备3块试板，在标准实验室条件下养护7d，按以下步骤进行试验：

1）本次验证试验选择CS-17软质橡胶砂轮，检查砂轮，确保其外径都大于44.4mm；

2）将橡胶砂轮安装到耐磨仪的凸缘架上，加载750g的负载砝码；

3）地坪材料层表面不平整时，在测试前要先预磨50转，再用毛刷刷净表面；

4）用精密天平称量试板或已预磨的试板的质量M1，精确到0.1mg；

5）将计数器设定为零，打开吸尘装置，然后启动转台；

6）经过500r后，用毛刷将残留在试板上的任何碎屑除去，检查试板涂层是否被磨穿，再次称

量试板质量M2；

7）耐磨性按M2-M1进行计算，结果取3块试板测量值的算数平均值，精确到1mg。

由两位试验人员，按上述方法，使用2台不同型号的磨耗仪，对10个无溶剂环氧地坪面涂

进行制样和耐磨性试验，结果如表13所示：

表13无溶剂环氧地坪Taber耐磨试验结果

样品试验员A，耐磨仪A试验员B，耐磨仪B重复性（置信r复现性R（置

Sr值SR值

编号磨耗，g标准差磨耗，g标准差概率95%）信概率95%）

N10.0310.0020.0310.0020.0020.0020.0050.004

N20.0380.0010.0390.0020.0020.0050.0040.015

N30.0420.0020.0420.0020.0020.0020.0060.006

N40.0370.0020.0380.0020.0020.0050.0060.015

N50.0340.0010.0350.0010.0010.0050.0030.014

N60.0250.0020.0240.0010.0010.0010.0040.004

10

N70.0400.0010.0410.0020.0020.0020.0050.005

N80.0430.0020.0430.0030.0020.0020.0060.006

N90.0330.0010.0330.0020.0020.0020.0050.005

N100.0270.0020.0260.0030.0020.0020.0060.006

表13显示，两次耐磨性试验结果基本一致，且重复性和复现性也较好。

其他种类地坪材料耐磨试验结果见表14

表14树脂地坪Taber耐磨试验结果

样品类型磨耗，g标准偏差变异系数样品类型磨耗，g标准偏差变异系数

0.0050.00111.5%溶剂型丙烯酸聚氨酯0.0230.0012.5%

0.0140.00214.3%聚脲0.0100.00110.0%

无溶剂聚

0.0180.0015.6%0.0290.0025.3%

氨酯

0.0120.0014.8%0.0270.0014.3%

水性环氧

0.0150.00210.2%0.0210.0014.8%

0.0100.0015.8%0.0260.0012.2%

溶剂型环0.0260.0013.8%水性丙烯酸0.0150.00210.2%

氧0.0220.0015.2%0.0110.00110.5%

0.0200.0015.8%0.0140.0014.1%

0.0050.00111.5%水性聚氨酯0.0170.0029.0%

溶剂型聚

0.0110.00210.9%0.0070.0018.2%

氨酯

0.0120.0019.6%0.0180.0013.2%

由表14可以看出，变异系数在2.5%~11.5%之间，离散性较好。

3.7.2BCA耐磨

将地坪样品按比例称量、混合搅拌，施涂于尺寸为500mm×500mm×40mm混凝土板上，每种样品

制作3块样件，然后在在标准条件下养护28d。按以下步骤进行试验和计算：

1）将试件置于水平地面上，测试面朝上，用水平仪调整试件上表面至水平；

2）将记号模板置于试件上，利用模板上的24个孔标记测量仪地脚的位置，同时标记钢架定位

孔的位置；

3）取下记号模板，把试件内圈8个点按照数字1至8进行标记，测量仪的一个脚应对准内圈

标记的孔位置，其余两个脚应对准外圈的两个标记孔位置，然后用测量仪测量序号1至8

每个标记点的初始值d0i，如图8所示：

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图8测量示意图

4）在试件标记的钢架定位孔位置钻两个孔，然后安装固定耐磨仪。开动仪器，2850转后，用

吸尘器除去表面灰尘，然后再次按照3）测量内圈每个序号标记点的磨后深度dwi

5）每个试件标记点的耐磨深度ARi=dwi-d0i，每个试件舍去标记点ARi值的最大值与最小值，

取剩余6个数值的平均值作为该试件的耐磨性结果；

6）取三个试件中耐磨深度结果最大值作为最终试验结果。

20组水泥基地坪BCA耐磨试验结果见表15：

表15水泥基地坪BCA耐磨试验结果

样品种类编号磨损深度，mm磨损深度结果,mm