Persiapan Permukaan
Meskipun teknologi aplikasi coating polyurea telah berkembang pesat, penerapan polyurea pada substrat yang terkontaminasi atau tidak dipersiapkan dengan benar dapat menyebabkan kegagalan coating. Kondisi lingkungan yang tidak mendukung adhesi yang optimal maupun ketebalan coating yang tidak sesuai dengan tingkat perlindungan yang diinginkan juga dapat menyebabkan lapisan polyurea tidak memenuhi target kinerja, daya tahan, dan efisiensi biaya.
Persiapan permukaan merupakan salah satu tahapan paling penting sebelum aplikasi coating polyurea. Permukaan harus memiliki kondisi yang sesuai agar coating dapat melekat dengan baik dan memberikan perlindungan yang optimal terhadap substrat.
Standar SSPC-PA 14 – Application of Thick Film Polyurea and Polyurethane Coatings to Concrete, Steel and Non-Ferrous Metals Using Plural-Component Equipment memberikan panduan komprehensif mengenai aplikasi coating polyurea dan polyurethane film tebal pada beton, baja, dan logam non-ferrous menggunakan peralatan plural-component.
Penerapan prosedur yang sesuai dengan SSPC-PA 14 membantu memastikan proses aplikasi polyurea dilakukan secara konsisten, mulai dari persiapan substrat hingga pengendalian ketebalan coating. Dengan demikian, risiko coating failure, adhesi yang buruk, ketebalan tidak merata, rework, dan pemborosan material dapat diminimalkan.
Beton
Dengan asumsi prosedur quality control untuk substrat beton telah diterapkan dengan baik dan permukaan yang akan dilapisi dinyatakan kuat, bersih, serta bebas kontaminan, perhatian selanjutnya perlu diberikan pada tekstur fisik permukaan beton yang dikenal sebagai surface profile atau profil permukaan.
Menurut SSPC-PA 14, kekasaran permukaan beton harus dibandingkan secara visual dengan kupon ICRI (International Concrete Repair Institute) CSP (Concrete Surface Profile). Kelas profil permukaan yang direkomendasikan berada pada rentang CSP 2–6, kecuali ditentukan lain dalam spesifikasi proyek.
Profil permukaan yang sesuai membantu meningkatkan daya rekat coating polyurea terhadap beton dan menjadi salah satu faktor penting dalam memperoleh kinerja coating yang optimal.
Baja
Sistem coating polyurea pada baja memiliki persyaratan persiapan permukaan yang serupa sesuai SSPC-PA 14. Sebelum aplikasi coating, permukaan baja harus dipersiapkan sesuai persyaratan proyek atau rekomendasi produsen coating dan harus bebas dari kontaminan yang terlihat maupun tidak terlihat.
Selain itu, permukaan baja harus memiliki surface profile minimum 76 µm (3 mils) yang diukur sesuai ASTM D4417 Method B. Untuk pengukuran profil permukaan baja secara cepat dan praktis, PosiTector SPG dapat digunakan sebagai alat pengukur surface profile.
Pertimbangan Kondisi Lingkungan
Meskipun polyurea memiliki kemampuan curing yang cepat dan relatif tidak terlalu dipengaruhi oleh kelembapan udara, kondisi lingkungan tetap harus diperhatikan selama persiapan permukaan dan aplikasi coating.
SSPC-PA 14 secara khusus melarang aplikasi polyurea pada permukaan yang tertutup embun beku atau es. Permukaan yang terlalu basah atau terlalu dingin juga dapat menyebabkan masalah pada adhesi coating terhadap substrat.
Untuk aplikasi yang tepat, suhu substrat harus berada setidaknya 3°C (5°F) di atas dew point dan terus meningkat, sesuai dengan persyaratan SSPC-PA 14.
Pemantauan kondisi lingkungan sebelum dan selama proses coating dapat membantu mencegah kegagalan coating. Parameter seperti kelembapan relatif (RH), suhu udara, suhu permukaan, dan perbedaan suhu permukaan terhadap dew point perlu diperiksa dan dicatat.
PosiTector DPM Dew Point Meter dapat digunakan untuk mengukur dan merekam parameter kondisi lingkungan tersebut secara praktis.
Pengukuran Ketebalan Coating Polyurea
Tujuan utama pengukuran ketebalan coating adalah mengendalikan biaya material sekaligus memastikan lapisan memberikan perlindungan yang memadai. Pada aplikasi polyurea, pengendalian ketebalan sangat penting karena sistem coating umumnya dibangun melalui beberapa lapisan untuk mencapai ketebalan total yang ditentukan.
Metode pengukuran secara destruktif dapat digunakan pada substrat beton maupun baja. Namun, sifat polyurea yang elastomerik, fleksibel, dan relatif tebal dapat menyulitkan proses pemotongan coating secara bersih sehingga berpotensi menghasilkan pembacaan yang tidak konsisten. Selain itu, area yang diuji harus diperbaiki sebelum struktur dapat digunakan kembali.
Metode non-destruktif yang dijelaskan dalam ASTM D6132 dan ASTM D7091 menghilangkan kebutuhan untuk merusak atau memperbaiki area coating setelah inspeksi. Metode ini dapat menghemat waktu dan biaya inspeksi.
Untuk substrat logam, pengukuran dapat dilakukan menggunakan prinsip magnetic dan eddy current, sedangkan pada substrat non-logam seperti beton digunakan teknologi ultrasonik.
Karena polyurea sering diaplikasikan dalam beberapa lapisan, pengukuran tidak hanya perlu dilakukan terhadap ketebalan total, tetapi dalam kondisi tertentu juga terhadap ketebalan setiap lapisan. Apabila pengukuran dilakukan berdasarkan SSPC-PA 2 dan SSPC-PA 9, ketebalan setiap lapisan harus memenuhi spesifikasi proyek.
Pengukuran Polyurea pada Logam
PosiTector 6000 Series merupakan alat ukur ketebalan coating yang dapat digunakan untuk mengukur coating polyurea pada substrat logam ferrous maupun non-ferrous.
Beberapa konfigurasi probe yang tersedia meliputi:
- PosiTector 6000 FT/FTS – mengukur polyurea pada baja hingga 6 mm (250 mils).
- PosiTector 6000 FNTS – mengukur polyurea pada logam ferrous dan non-ferrous hingga 6 mm (250 mils).
- PosiTector 6000 FKS – mengukur polyurea pada baja hingga 13 mm (500 mils).
- PosiTector 6000 NKS – mengukur polyurea pada logam non-ferrous hingga 13 mm (500 mils).
- PosiTector 6000 FLS – mengukur polyurea pada baja hingga 38 mm (1,5 inci).
- PosiTector 6000 FNGS – mengukur polyurea pada logam ferrous dan non-ferrous hingga 63,5 mm (2,5 inci).
Pemilihan probe harus disesuaikan dengan jenis substrat dan perkiraan ketebalan coating yang akan diukur.
Pengukuran Polyurea pada Beton
Coating polyurea pada substrat non-logam seperti beton tidak dapat diukur menggunakan prinsip magnetic atau eddy current. Oleh karena itu, diperlukan alat ukur ketebalan coating ultrasonik.
PosiTector 200 D bekerja dengan mengirimkan pulsa ultrasonik berfrekuensi tinggi ke dalam coating melalui probe atau transduser dengan bantuan couplant. Waktu yang diperlukan sinyal ultrasonik untuk melewati coating dan dipantulkan kembali dari substrat digunakan untuk menghitung ketebalan coating.
Seri PosiTector 200 D dirancang khusus untuk mengukur coating yang sangat tebal, fleksibel, dan memiliki atenuasi akustik tinggi, termasuk polyurea.
Beton umumnya memiliki profil permukaan yang lebih kasar dibandingkan logam serta memiliki tingkat porositas yang bervariasi. Kondisi tersebut dapat menyebabkan hasil pengukuran berbeda tergantung pada lokasi probe. Untuk mendapatkan hasil yang lebih representatif, beberapa pembacaan sebaiknya dilakukan dan kemudian dihitung nilai rata-ratanya.
PosiTector 200 D Series menggunakan teknologi ultrasonik untuk mengukur ketebalan coating polyurea sebesar 50–5.000 µm (2–200 mils) pada beton, kayu, dan berbagai substrat non-logam lainnya.
Pilihan PosiTector 200 D
PosiTector 200 D1
- Model Standard.
- Mengukur ketebalan total sistem coating polyurea.
PosiTector 200 D3
- Model Advanced.
- Mengukur ketebalan total coating.
- Dapat mengukur hingga 3 ketebalan lapisan individual dalam sistem multilayer.
- Dilengkapi Graphics Mode untuk analisis sistem coating secara lebih detail.
- Ketebalan minimum setiap lapisan polyurea yang dapat diukur adalah 500 µm (20 mils).
Untuk sistem polyurea yang diaplikasikan dalam beberapa kali penyemprotan atau pass, PosiTector 200 D3 Advanced umumnya menjadi pilihan yang lebih sesuai. Graphics Mode memberikan representasi visual dari pulsa ultrasonik saat melewati sistem coating sehingga memudahkan proses penyesuaian alat dan membantu operator memahami hasil pengukuran.
Pengujian Adhesi Coating Polyurea
Pengujian adhesi dapat dilakukan sebagai bagian dari quality control, pemenuhan standar industri, maupun persyaratan pelanggan. Berdasarkan SSPC-PA 14, pengujian coating polyurea dapat dilakukan pada struktur sebenarnya atau pada sampel yang mewakili substrat yang akan dilapisi.
Tujuan pengujian ini adalah untuk memastikan kualitas aplikasi dan menentukan parameter operasi yang sesuai sebelum proses aplikasi dilakukan dalam skala penuh.
Karena polyurea memiliki karakteristik adhesi dan kekuatan tarik yang tinggi, SSPC-PA 14 menetapkan persyaratan adhesi yang relatif tinggi dibandingkan beberapa jenis coating tebal atau fleksibel lainnya.
Untuk pengujian adhesi pada baja berdasarkan ASTM D4541 Method D dan E, SSPC-PA 14 menetapkan nilai adhesi minimal 6,8 MPa (1.000 psi) untuk masing-masing dari tiga pengujian, kecuali ditentukan lain.
Pada beton, pengujian adhesi dilakukan berdasarkan ASTM D7234. Masing-masing dari tiga pengujian harus menghasilkan cohesive failure pada substrat beton, sementara coating polyurea tetap melekat pada permukaan.
Dolly berdiameter 20 mm, dengan kemampuan pull-off maksimum sekitar 20 MPa (3.000 psi), direkomendasikan untuk sebagian besar aplikasi polyurea.
PosiTest AT Pull-Off Adhesion Tester, tersedia dalam model Manual maupun Automatic, dapat digunakan untuk mengukur kekuatan adhesi coating polyurea pada berbagai substrat kaku.
Mengenal Polyurea
Polyurea sering disebut sebagai jenis coating tertentu, tetapi secara teknis lebih tepat dipahami sebagai teknologi elastomer. Sistem ini terbentuk melalui reaksi antara komponen isosianat dan resin blend tanpa menggunakan katalis.
Polyurea merupakan sistem plural-component yang bereaksi sangat cepat, relatif tidak terpengaruh oleh kelembapan lingkungan, dan memiliki waktu curing yang cepat serta konsisten pada rentang suhu yang luas.
Teknologi polyurea diperkenalkan pada akhir tahun 1980-an dan memiliki berbagai karakteristik unggulan, antara lain:
- Adhesi yang sangat baik.
- Fleksibilitas tinggi.
- Kekuatan tarik yang tinggi.
- Ketahanan terhadap benturan.
- Ketahanan terhadap abrasi.
- Ketahanan terhadap panas dan api.
- Stabilitas jangka panjang.
- Kemampuan membentuk permukaan yang halus.
- Waktu curing yang sangat cepat.
Karena memiliki kombinasi kekuatan, fleksibilitas, dan daya tahan yang baik, coating polyurea banyak digunakan untuk melindungi dan memperkuat beton serta substrat berbasis semen.
Aplikasi lainnya meliputi bak kendaraan, kendaraan ATV, coating atap, pipa, sistem primary dan secondary containment, lantai parkir, serta kendaraan militer untuk perlindungan terhadap ledakan.
Salah satu keunggulan utama polyurea adalah rapid cure, sehingga struktur dapat kembali digunakan dalam waktu relatif singkat. Namun, untuk mendapatkan kinerja coating yang optimal, proses persiapan permukaan, pengendalian kondisi lingkungan, ketebalan coating, dan adhesi tetap harus dilakukan sesuai prosedur dan standar yang berlaku.
Rekomendasi alat Pengukuran dan pengendalian kualitas coating polyurea : PosiTector SPG
PosiTector SPG adalah alat ukur profil permukaan baja (surface profile gage) digital berpresisi tinggi yang dirancang menggunakan mikrometer kedalaman digital untuk mengukur dan merekam ketinggian profil permukaan (peak to valley) pada baja yang telah melalui proses blasting, lapisan bertekstur (textured coatings), maupun profil beton sebelum pengaplikasian cat pelindung.
Kesimpulan
Pengukuran dan pengendalian kualitas coating polyurea merupakan bagian penting untuk memastikan lapisan memberikan perlindungan dan daya tahan sesuai spesifikasi. Keberhasilan aplikasi polyurea dipengaruhi oleh persiapan permukaan, kondisi lingkungan, ketebalan coating, dan kekuatan adhesi.
Pengukuran ketebalan secara non-destruktif menggunakan PosiTector 6000 untuk substrat logam dan PosiTector 200 D untuk beton atau substrat non-logam dapat membantu memastikan ketebalan coating sesuai persyaratan tanpa merusak lapisan. Untuk sistem multilayer, PosiTector 200 D3 Advanced dapat mengukur ketebalan total sekaligus hingga tiga lapisan individual.
Selain itu, pengujian adhesi menggunakan PosiTest AT membantu memastikan kekuatan ikatan antara polyurea dan substrat. Dengan menerapkan standar seperti SSPC-PA 14, ASTM D6132, ASTM D7091, ASTM D4541, dan ASTM D7234, proses inspeksi dapat dilakukan secara lebih konsisten, mengurangi risiko kegagalan coating, meminimalkan biaya perbaikan, serta memperpanjang umur perlindungan struktur.