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121地面工程质量与应用

地面工程质量与应用

上海市腐蚀科学技术学会技术咨询委员会吴贤官

1.地面工程概念

作为土建后续适应多种用途需要的特种地面。

地面由土建工程完成，也有土建分包的各类的特种地面，适应车行道、停车场、物流仓库等所需要的高冲击、高耐磨的要求；如机械加工车间地面防油渗要求；化工生产耐化学品介质腐蚀的要求；计算计控制室、面粉生产粉尘、纺织业纤维尘、燃料油、易燃易爆危险品储存库地面防止静电积聚的要求；电子元器件生产、手术室、食品、医药、精密机械生产装配区域的洁净地面要求等，需要由专业施工企业完成的各种特种地面。

1.1地面工程的类型

表1.1地面面层厚度及强度等级《建筑地面设计规范》GB50037-96附录A

面层名称

材料强度等级

厚度（mm）

混凝土（垫层兼面层）

≥C15

按垫层确定

细石混凝土

≥C20

30～10

聚合物水泥砂浆

≥M20

5～10

水泥砂浆

≥M15

铁屑水泥（混凝土）

M40

30～35（含结合层）

水泥石屑

≥M30

防油渗涂料

－

5～7

聚氨酯自流平

－

3～4

树脂砂浆

－

5～10

地面陶瓷砖（板）

－

8～20

大理石、花岗石****

≥MU60

导静电塑料板

－

1～2

⑴耐磨颗粒添加剂型

耐磨颗粒添加剂型有非金属、金属及合金颗粒添加剂型耐磨地面，应用于厂房、停车场、大型超市、人行道以及车行道等，这类工程可以在土建地面工程同期进行，不附加施工工期。

GB50037-96《建筑地面设计规范》列出铁屑混凝土及水泥石屑为耐磨颗粒添加剂型的品种，合金骨料混凝土未列入，由于设备及加工工艺的完善，抗压强度、抗折强度及抗拉强度较规范数值有很大的提高。

表1.1-1耐磨颗粒添加剂型地面的技术指标（28d）

项目

指标

非金属骨料

金属骨料

石荚砂

金刚砂

硅铁合金

硅钛合金

抗压强度，MPa，≥

抗折强度，MPa，≥

13.5

抗拉强度，MPa，≥GB/T16777-1997

3.0

4.0

耐磨性，（齿轮法），≤g/cm2GB9966.4-88

0.20

0.18

—

0.15

表面硬度，莫氏，≥

7.2

7.8

表面电阻，Ω

—

105～108

⑵高分子聚合物型

应用于地面工程的高分子聚合物有环氧、聚氨酯、乙烯基酯、丙烯酸酯以及聚脲型等，相同的高分子聚合物，也可有水性、溶剂型及无溶剂型之分，并适合在多种环境条件下施工，可以纤维增强，或添加耐磨填料、导静电剂等多层复合，使地面材料具有良好的抗油渗、耐蚀、导静电等性能，其表面有硬质或弹性的特性，适合耐机械划伤或运动场等多种要求。

表1.1-2环氧类导静电地面的技术指标（7d，环境温度20℃）

项目

指标

抗压强度，MPa，≥

抗折强度，MPa，≥

粘结强度，MPa，≥GB/T5210

2.5（混凝土破坏）

耐磨性，g/cm2，≤GB/T1768

0.025

表面硬度，铅笔硬度H，≥GB/T5210

弹性模量，MPa

9000

表面电阻，Ω

105～108

耐化学品腐蚀性

优良的耐碱、中等浓度非氧化性酸、

非酯、酮类溶剂及低浓度有机酸

2.地面工程施工技术条件

地面工程施工技术条件，参照GB50209－2002《建筑地面工程质量验收规范》、GB50037－96）《建筑地面设计规范》、GB50046《工业建筑防腐蚀设计规范》以及GB502212－2002《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》等。

2.1耐磨颗粒添加剂型地面工程施工

2.1.1土建地面同期工程

土建地面同期进行施工的工程施工环境条件不作另行规定。

《建筑地面工程质量验收规范》（GB50209－2002）隔离层和填充层规定：

⑴采用掺有水泥的拌合料铺设面层、结合层、找平层和垫层时，环境温度不应小于5℃；

⑵隔离层和填充层混凝土强度等级不应小于C20；

2.1.2地面工程对前期工程质量要求

⑴前期土建地面抗压强度不得小于12MPa；铁屑水泥面层垫层混凝土强度不低于C25；

⑵前期工程表面应粗糙、洁净和湿润，不得有积水现象；在已压光的基面上凿毛或涂刷界面处理剂。

2.2高分子聚合物型地面工程施工

高分子聚合物型地面的特点是色彩的随意性，但施工受环境条件（温度及相对湿度）的限制，并对地面前期土建工程的质量（强度、表观）以及地面的含水率有要求。

2.2.1高分子聚合物型地面施工环境条件

⑴环氧型地面的成型固化，受环氧树脂固化剂的类型和产品品种的影响，聚酰胺、脂环胺类的施工环境（地面）温度不应小于10℃；脂肪胺、缩醛胺、环氧加成物类的施工环境（地面）温度不应小于5℃，低于5℃条件下应选用多异氰酸酯作固化剂或添加催化剂；

⑵高分子聚合物型地面施工，相对湿度≤85％，环氧型涂层固化剂小分子胺吸水引起涂膜起雾泛白，应保证熟化时间。

聚氨酯型的异氰酸酯固化剂对水分敏感，防止水分引起涂膜产生细泡。

2.2.2高分子聚合物型地面施工技术条件

⑴高分子聚合物型地面一般厚度较小，地面的平整度决定工程的平整度，根据施工合同特殊要求，增加基层打磨或抛丸处理。

平整度2m靠尺检查空隙≤2mm，有排水坡的地面基层坡度可不大于1％；

⑵混凝土基层表面干燥，含水率≤9％（《建筑防腐蚀工程施工及验收规范规》规定为6％），低含水率有利于底涂料的渗透锚着，对溶剂型涂料渗透及附着影响更大；

⑶混凝土基层应平整、坚实、洁净、干燥；并不空鼓、不起砂、不开裂、无油脂；少量的麻面及蜂窝现象，不得以普通水泥砂浆找平；用打磨机清除浮浆，并涂刷一道经稀释的树脂层，保证后道涂层对基层的附着。

表1.1-2环氧类导静电地面的技术指标：

基层的强度关系到涂层的附着力和涂层地面的使用寿命。

涂层地面需要耐重压和强冲击，基层强度作为涂层地面使用要求的工程质量检验的保证项目，作为涂层地面对基层机械物理性能的设计要求，涂层地面不设这类检测项目。

2.2.3复合涂层覆涂间隔的技术要求

表2.2.3涂料覆涂间隔时间的上限和下限

涂料品种

最短时间

最长时间

23℃（h）

－10℃（h）

23℃（h）

－10℃（h）

双组份聚氨酯涂料

48（－5℃）

96（－5℃）

双组份环氧涂料

16～20

48（5℃）

3～7天

14天（5℃）

过氯乙烯地面涂料*

2～4

∞

氯化橡胶涂料*

4～8

∞

*过氯乙烯地面涂料、氯化橡胶涂料的覆涂间隔时间的上限和下限供对照参考

地面工程施工往往会遇到设备安装等两次进场、分批施工等问题，但前道涂料的固化会影响后续涂装涂层的附着，单凭经验和无依据的估计并不可靠。

双组份聚氨酯涂料比双组份环氧涂料（非可覆涂型）的最长间隔时间有更严格的限制。

3.地面工程的技术要求和质量检验

3.1耐磨颗粒添加剂型地面工程技术要求和质量检验

GB50209－95《建筑地面工程施工及验收规范》的工程验收：

⑴检查采用材料和完成楼地面各层构造是否符合设计要及及规范的规定；

⑵检查地面各层的强度和密度以及上下层结合的牢固性；

⑶地面的坡度、厚度、标高和平整度，厚度与设计厚度允许偏差为该层厚度的10％；耐磨颗粒添加剂型地面的平整度，无特殊要求的面层2m直尺检查允许偏差为4mm；

⑷带有坡度的面层应做泼水试验，并以能排除液体为合格。

GB50209－2002《建筑地面工程质量验收规范》的工程验收可参照防油渗面层涂层允许偏差和检验方法：

表面平整度5mm（估计是土建基层平整度要求）；涂层与基层粘结牢固检验方法观察检查（不符合涂层质量检验方法）；5.6.6条防油渗面层采用防油渗涂料时，涂层厚度宜为5～7mm，允许偏差无技术要求，涂层涂装对此厚度无先例。

3.2高分子聚合物型地面技术要求和质量检验

GB50209－95《建筑地面工程施工及验收规范》高分子聚合物型涂层地面除了3.1-3条内容之外基本相似，涂层地面无特殊要求的表面平整度2m直尺检查允许偏差为2mm。

GB50209－2002《建筑地面工程质量验收规范》删去了此类内容，防油渗面层部分仅为5.6.6条及5.6.10条。

建筑地面工程施工及验收规范对地面工程质量检查的内容如抗压强度、抗折强度、粘结强度、耐磨性、弹性模量、线膨胀系数均为材料实验室测试数据，没有可供现场检测的仪器和试验方法，只能当地面工程质量引起诉讼时，现场取样检测。

这类工程质量管理可以由施工方在工程监理到场，现场按检测试样尺寸制作，监理对试样材料认同，试样养护、封存，监理决定以试样检测数据考核地面工程质量。

高分子聚合物型地面工程质量检验现场可检测数据的有涂层光泽、色泽偏差、表面硬度（铅笔硬度）、附着力（划格法），耐磨性，监理到场，现场按检测试样对照备查。

4.地面工程设计与施工管理

目前能得到涂料产品及施工说明书，有外资、合资及国营企业兼营和民营的的几十家企业，经历不尽相同，各有一套值得宣传的业绩。

施工企业所罗列的工程类别，紧跟现代工业技术发展的步伐和需要，而国家标准所规范的内容，已落后于企业的经营范畴，出台的建筑地面设计规范和建筑地面工程质量验收规范，难以指导和规范施工的质量。

混凝土外加剂类型的已由矿物骨料、一般金属（铁屑）骨料耐磨地面发展到特殊合金骨料耐磨地面，其性能扩展到具有导静电等特种功能；高分子材料由环氧、聚氨酯类发展到乙烯基酯树脂快速固化的丙烯酸型和聚脲型；环氧类由薄涂型、砂浆型发展到无溶剂型的自流平及自流平导静电型，技术标准虽经制订尚未颁布实施，存在前期管理无规范指导，工程质量无检测项目与标准，普遍存在表面硬度、附着力标准及检测方法。

全国的制药行业达到GMP要求，每年数百万平方米地面工程质量检验和评定迫在眉睫。

5.规范标准对行业的指导

5.1GB50046-95《化工建筑防腐蚀设计规范》

5.1.7.4条：

地下水位较高时，地面垫层以下，应采取防水或防潮措施。

5.1.9条：

受液体介质作用，应设坡向排水沟或地漏的坡度。

底层地面坡度不宜小于2％；楼层地面坡度不宜小于1％。

5.2HG/T20587-1996《化工建筑涂装设计规定》

3.0.2.1条：

混凝土表面不宜作水泥砂浆找平，必须找平时，宜用聚合物改性水泥砂浆找平。

5.2.5条：

基层干燥程度达不到6％含水率的水泥基层，宜选用湿固化型底漆。

5.2.9条：

直接涂装在未中性化混凝土基层上底漆应采用耐碱的底漆。

5.2.10条：

混凝土基层宜采用稀释的清漆打底，然后涂底漆或面漆。

5.3GB50212-2002《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》

3.1.1条：

基层必须坚固、密实；强度必须进行检测并应符合设计要求。

严禁有地下水渗漏、不均匀沉陷。

不得有起砂、脱层起壳、裂缝、蜂窝麻面等现象。

规范目次有关地面工程的有混凝土基层处理、块材防腐蚀工程、水玻璃类防腐蚀工程、树脂类防腐蚀工程、沥青类防腐蚀工程、聚合物水泥砂浆防腐蚀工程以及涂料类防腐蚀工程等，并包含地面施工环境条件控制、原材料质量要求、材料配制、施工方法、质量检查验收等多项具有指导施工的条文。

5.4GB50037-96《建筑地面设计规范》、GB50209-2002《建筑地面工程施工质量验收规范》

设计规范附录A.0.1：

面层有防油渗涂料，厚度5～7mm。

附录A.0.4：

找平层材料有水泥砂浆厚度≥30mm；混凝土找平层厚度≥30mm。

验收规范5.6.6条：

防油渗面层采用防油渗涂料时，材料应按设计要求选用，涂层厚度宜为5～7mm。

（验收规范无防油渗涂料选用设计条文）

5.6.14条：

防油渗面层的允许偏差应符合本规范表5.1.7的规定。

检查方法：

应按本规范表5.1.7中的检验方法检验。

（验收规范无防油渗涂层允许偏差条文，5.1.7条文说明：

本规范表5.1.7规定了各整体类面层表面平整度、踢脚线上口平直、缝格平直的允许偏差限值。

）

6.地面类型与应用适用性

地面涂装设计必须与土建基层强度设计相配套，与使用功能相结合，一些特殊性能要求如食品卫生要求，接触食品的涂层必须符合食品卫生要求的检测报告，并避免残留的气味污染食品；电子元器件生产及装配、电子医疗器械等有导静电的要求；制药厂的地面有洁净、无菌的要求等等区别对待。

应用场所

聚脲

地面

聚合物

砂浆地面

涂刷型

环氧地面

自流平

环氧地面

防滑

环氧地面

砂浆型

环氧地面

导静电

地面

彩砂

环氧地面

乙烯基酯

树脂地面

丙烯酸酯

树脂地面

GMP药厂

☆

△

☆

△

☆

食品厂

☆

△

☆

△

☆

电子厂

☆

△

☆

纺织厂

☆

△

☆

△

☆

机械厂

☆

△

☆

△

☆

化工厂

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△

☆

△

造纸厂

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△

☆

△

油脂厂

☆～△

△

☆

△

汽车修配

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△

☆

△

☆

△

医院

☆

△

☆

手术室

△

☆

△

冷冻库

☆

△

☆

△

☆

厨房

☆

△

☆

△

仓库

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△

☆

△

车行道

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△

☆

△

人行道

☆

△

☆

△

☆

△

停车场

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△

☆

△

精密仪器

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△

☆

△

半导体

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△

☆

△

重机械区

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△

重物堆区

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△

重腐蚀区

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△

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旧区修补

☆

△

☆

△

化学品区

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△

☆

△

☆

△

☆

游泳池畔

☆

△

☆

△

广场

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△

超市

☆

△

物流

☆

△

码头

☆～△

△

地面类型的选定，与施工环境条件相适应，如大型冰库地面设计与维修有施工温度条件的特殊性，在－20℃苛刻条件下，只能选用聚脲类地面，而新建厂房，只需考虑季节性的气温差异。

施工条件

聚脲类

丙烯酸树脂类

环氧树脂类

聚氨酯树脂类

聚合物砂浆类

环境温度（℃）

≥－20

≥－10

≥10

≥5

≥10

基层含水率（％）

无要求

≤6

≤10

工程交付期（h）

≤10min

≥2

≥7d

≥2d

≥7d

施工器具

专用

一般

7.地面工程质量缺陷分析

⑴表面硬度低，不耐指甲划伤，遇水涂膜泛白

地面工程质量缺陷主要是表面硬度差，不耐划伤，影响洁净级生产区域的防护要求。

造成硬度差的原因多数是与成本直接有关的固化剂选用，在施工环境温度较低的冬季为主要时段。

高温季节尚可使用的聚酰胺类固化剂，在低温条件下，涂层硬度低，遇水泛白，严重时到热天还不能复原。

⑵涂层空鼓起壳

造成涂层空鼓起壳有基层浮浆、粉尘堆积，涂层和基体未能结合成一整体。

另一个原因是基层含水率偏大，封闭涂层起不到渗透锚着作用。

含水率偏高有地下水位升高，水分呈毛细管作用升至基层表面。

这类原因旧厂房改建居多，另一原因不设置防潮层，未切断毛细管供水通道。

⑶涂层起泡

有施工配料时搅拌带进的空气，施工涂刷厚度偏大，空气逸出速度刚巧在涂层结膜之后，空气受热带动未结硬膜一起膨胀。

如果空气包裹在内部，涂膜厚度较大，则从涂膜断面看到气孔。

涂层起泡密而均匀，出现在聚氨酯涂层，则由于稀释剂或含羟基树脂组分溶剂含水分或含醇类，当异氰酸与醇或水的羟基反应生成CO2留在涂膜表面。

⑷浮色发花

复色漆颜料的比重差异，又因配方中助剂使用失当，质轻的颜料如炭黑浮起，属产品质量原因。

⑸粗颗粒

正常情况下不会产生这类弊病，产品未经样板涂装检验。

原因是生产企业管理制度不健全，产品质量近似自配搅拌粗加工的自配涂料，用户未经试样制作或现场实样涂装环节。

以上略举几例，小样制作即能区分施工因素或产品质量问题。

8.地面工程质量责任方

8.1建设投资方质量责任

8.1.1涂料产品生产需经质量管理体系认证

涂料产品生产或经商业经销部推销，或由建设投资方的主观指定涂料产品品牌，或设计文件推荐产品，应对生产商进行企业质量管理体系认证调查。

涂装工程所需的涂料产品，一般由设计文件推荐涂料品种，根据建设工程质量监督管理办法，决定甲方采购或施工单位采购，甲方（监理）要求涂料产品生产企业完善实施质量管理体系认证，并考察产品在重大工程中应用的业绩。

采购方承担产品质量质任。

8.1.2标书商务标与技术标的评分

投资方（监理）在设计及施工单位投标书评标中，不能忽视特殊工种标书中的技术标的评分的比重，不使商务标的评分替代技术标评分。

要重视同类工程施工业绩，以保证工程的质量。

8.1.3加强对监理的技术素质的考核

建设监理对涂装工程一般熟悉建筑物墙面的涂料施工，不熟悉专业地面工程施工，对涂料新品种及涂装的新技术，只能听任施工人员指挥。

监理人员放松纪律自律，危害投资方的利益。

选用监理单位要重视专业监理人员的考核，不使地面工程的质量管理一环成为薄弱环节。

8.1.4建设单位主观意见对涂装耐久性的负面影响

这一类情况多数存在于改建和维修工程，建设单位主管人员指定工程材料生产客户，修改地面设计方案，干扰设计文件的使用寿命技术要求。

8.2建设工程质量监理自我保护

8.2.1工程原材料及设计文件的考核

材料价格与工程质量两者不是一个必然对等的值，各具独立性，以社会信誉及工程业绩判断产品质量的可靠性，实施质量复验，保证涂装工程的质量的可靠性。

地面结构费用过高和设计不合理，对资源构成浪费，制造商业行贿漏洞，损害投资方利益。

8.2.2小样制作对施工监理管理的启迪

小样制作是工程质量缩影，可检测土建前期工程对地面工程的合适性，观察表观质量及材料的耗用量；以小样制作考察施工企业的技术素质和胜任地面工程的能力，分清产品与施工两者质量责任；质量监理旁站监督，直观涂装工程的全过程，掌握施工进程中质量管理的主动权。

8.2.4隐蔽工程质量验收

地面工程的特点是隐蔽工程多，有基层处理的清洁度和平整度，表面处理的质量影响覆涂层的牢固结合。

涂层地面覆涂有一个间隔时间的限制。

8.3涂装设计质量责任

8.3.1涂层地面材料选用及配套原则

设计规范条文规定在特定环境中的涂层厚度，生产企业的说明书，有成功的业绩作依托。

相同的材料不一定能得到相同的结果。

设计文件要指导施工建立质量关键点。

材料规格和质量，应符合下列基本要求：

①符合国家和行业的有关技术标准；

②符合产品或其包装上注明的标准；

③符合以产品说明、实物样品等方式表明的质量状况；

④符合设计文件中注明的产品规格和性能；

⑤有产品质量检验合格证。

建设部《建设工程质量管理办法》及《上海市建设工程质量监督管理办法》第十一条：

设计文件中应注明建设工程使用的建筑材料、构配件和设备的规格、性能和质量要求，但不得强行指定生产厂家。

8.3.3设计文件论证和技术交底

《上海市建设工程质量监督管理办法》第十七条：

建设单位或其委托的监理单位，组织设计单位、施工单位进行设计交底和施工图纸会审。

设计人员应明白涂料涂装涉及学科面广，以设计论证会审弥补技术知识的不足，如导静电、防油渗地面新技术应用，设计论证会审的更有其必要性。

8.4涂料产品供货方质量责任与自我保护

8.4.1施工现场技术服务

涂料产品供货方一般指涂料生产厂，集结了试验、生产及应用实践一整套的经验，对自身产品应用最有发言权。

8.4.2严格施工管理减少涂层质量缺陷

涂料产品供货方要求施工表面处理必须的粗糙度及平整度，保证涂层附着力，符合供需双方利益。

供货方以科学态度关切施工环境条件，保证涂装成膜质量，从小样制作开始，无保留地辅导施工人员，提供详细完整的产品说明书，包括涂料品种介绍和施工技术，达到技术要求。

在工程施工现场，把握影响涂层使用寿命的基层的表面处理，施工环境条件的控制（环境温度和相对湿度）、涂层的厚度、覆涂层涂装间隔时间以及涂层的养护等，达到设计要求。

8.5施工承建方质量责任

8.5.1对前期土建工程质量的检测

工程施工承包企业一般不具备建设工程质量检测的条件，但应对前期±建工程建构筑物的检测、认可，目的是分清质量责任。

如建构筑物的垂直度、平整度，地面的坡度、密实性的复测，避免承担土建工程的质量责任。

根据GB50046-95《工业建筑防腐蚀设计规范》、HG/T20587-96《化工建筑涂装设计规定》及GB50212-2002《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》的要求，混凝土结构储槽槽体、地面不得以水泥砂浆找平，强度达到设计要求；GB50209-2002《建筑地面工程施工质量验收规范》及GB50224-95《建筑防腐蚀工程质量检验评定标准》涂装施工前检查土建工程混凝土配合比通知单及检测报告、混凝土强度试验报告，对前期工程质量的认可应取慎重负责态度。

GB50212-2002《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》强制性条文3.1.1条：

基层必须坚固、密实；强度必须进行检测并应符合设计要求。

条文说明：

可用强度测定仪、回弹仪等。

作为施工承包企业的自我保护措施应予重视。

8.5.2对涂装设计文件的认可

设计文件有论证和技术交底两个过程，技术交底是设计与施工企业交流观点的过程，其结果是设计文件修改或施工企业认可，注意对自身利益的保护。

8.5.3试样涂装对涂料产品技术性能的认可

试样涂装制作是向涂料产品生产企业学习的机会，为辅导管理人员施工阶段作技术指导作示范。

小样制作过程掌握耗料量、涂层外观质量，得到建设方的签字认可，是保证施工质量的一种手段。

8.6产品质量及工程质量验收评定的责任与自我保护

8.6.1质量检测的公正性

质量检测单位检测数据应正确，对检测结果表达要公正，防止被经济利益或人情驱动，降低检测单位的责任性和公正性。

8.6.2涂层质量检测验收及评定

建筑涂装质量验收规范不设置附着力及涂层厚度检测条文，以目测或手摸检查替代检测，不能有效检测工程质量。

涂层厚度质量检测一般实施两个80%，GB50224-

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