鋼結(jié)構(gòu)防腐工程中大氣防腐涂料及涂裝工藝的正確使用

候國輝 胡偉良

（紹興佳惠節(jié)能科技有限公司，浙江 紹興 312000）

鋼結(jié)構(gòu)防腐工程中大氣防腐涂料及涂裝工藝的正確使用

候國輝 胡偉良

（紹興佳惠節(jié)能科技有限公司，浙江 紹興 312000）

近幾年，國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)工程正從橋梁、電站、輸水管、輸油管、大型石化裝置及貯罐、海洋鉆井平臺等行業(yè)發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)有自身的弱點(diǎn)，在裸露條件下很容易銹蝕，尤其在潮濕地區(qū)，由于大氣中SO2、CO2及鹽份等腐蝕性介質(zhì)較高，對鋼鐵形成嚴(yán)重腐蝕，可想而知這種腐蝕的速度有多快。所以說如果不采取有效的防銹蝕措施，投資巨大的鋼構(gòu)件在裸露條件下會因自身銹蝕而很快報廢，給經(jīng)濟(jì)造成巨大損失。 本文從鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料的選擇、涂裝工藝及鋼構(gòu)表面處理及防腐涂裝的質(zhì)量控制三方面做些探討。

防腐涂料；涂裝工藝；鋼構(gòu)表面處理；防腐涂裝的質(zhì)量控制

鋼結(jié)構(gòu)從材料表面處理→下料→焊接加工→ 防腐施工→安裝→外表面防腐再處理等環(huán)節(jié)，中間要經(jīng)過很多道工序，而防腐蝕涂裝工序是其中極為重要而又易被忽視的關(guān)鍵工序。所以鋼結(jié)構(gòu)防腐防銹是一個系統(tǒng)工程。如何讓有限期的保護(hù)涂層提供無限期的保護(hù)，只有通過涂層維護(hù)和涂層大修來做到。我們都知道在過去因為長效保護(hù)涂料缺乏，江河大橋的涂裝都是用醇酸類的油漆，所以大橋上每天都有人在補(bǔ)涂和復(fù)涂損壞的涂層，以無限延長油漆的保護(hù)作用。

涂層的老化決定涂層本身的壽命限度，而維護(hù)、大修又要造成人工的費(fèi)用，所以根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)本身的設(shè)計壽命，通盤考慮維護(hù)費(fèi)用等多方面因素，選擇不同耐久性預(yù)期的涂層系統(tǒng)就顯得十分必要。

關(guān)于涂層的壽命設(shè)計是一個復(fù)雜的工作，除了專業(yè)的設(shè)計人員具備的防腐知識外，還要有經(jīng)驗的積累，尤其對實際投入的工程案例進(jìn)行分析比較具有指導(dǎo)作用。如秦皇島煤碼頭的防腐是國外設(shè)計的，全部采用環(huán)氧體系，當(dāng)時國內(nèi)涂料界專家就指出面漆采用環(huán)氧會引起粉化，外國人自信地說NO，但事實說明外國人犯了錯誤，煤碼頭投入使用后，水上部分第二年就出現(xiàn)嚴(yán)重粉化。

1 鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料的選擇

能用來做鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料的品種很多，到底該選用哪種涂層配套？主要依據(jù)有以下幾點(diǎn)：工程的重要等級，工程造價，工程維修的難易程度，工程所處腐蝕環(huán)境的狀況等等多方面因素綜合考慮，在這些相互矛盾的因素中尋找一個平衡點(diǎn)，既要滿足耐久性的最低要求又能兼顧工程造價。下面就鋼結(jié)構(gòu)涂層類別，按底涂、中涂、面涂分別討論如下：

1.1 底涂

底漆的功能除了提供優(yōu)良的附著性外，主要是對鋼材表面起到防止銹蝕作用。金屬腐蝕時在陰極呈堿性，所以底漆的基料宜具耐堿性。還要具有屏蔽性，阻擋水氧離子的透過。一般底漆的漆膜厚度并不高，只要厚過鋼表面拋丸粗糙度的峰值以上就可以。因太厚會引起收縮應(yīng)力，損及附著力，另外要求底漆應(yīng)對鋼鐵表面有良好的潤濕性，對焊縫、銹痕等部位能透入較深。

1.2 中間層（中涂）

一些鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)不重視中涂，往往只做底涂和面涂，這是很有害的。中涂的主要作用是：①在底涂及面涂中間起個架橋作用，因為漆膜之間的附著并非完全靠極性基因之間的吸力，而是靠中間層所含溶劑將底漆溶脹，使兩層界面的高分子全連纏結(jié)。②在重防腐涂料系統(tǒng)中，中間層的作用之一是較多地增加涂層的厚度，以提高涂層的屏蔽性能。在整個涂層系統(tǒng)中，往往底漆不能太厚，因為底漆太厚，干燥時產(chǎn)生的壓力影響附著力，面漆亦不能太厚，就只有將中間層涂料制成觸變型高固體厚膜涂料，用無空氣噴涂，一次可獲厚膜。由于中間層的上述作用，所以設(shè)計中間層的方案比較重要。目前有環(huán)氧厚漿高固中間漆，氯化橡膠厚漿漆和高氯化聚乙烯厚漿漆，如果要配脂肪族聚氨酯面漆，只有選高固環(huán)氧中間層，因為其它兩個品種均是揮發(fā)性漆，與雙組份漆的配套性能差。另外，因為云母氧化鐵的現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)，涂膜內(nèi)部注狀顏料增加了滲透、延續(xù)、涂膜表面比較粗糙和面漆配套能提高面漆的附著力。故將云鐵與環(huán)氧制成中間層也是經(jīng)常的方法，稱為環(huán)氧云鐵中間涂層。

1.3 面漆

面漆除了美化環(huán)境的作用外，還能遮擋紫外線對涂層的破壞，有些還要求耐化學(xué)品腐蝕。目前在建筑鋼結(jié)構(gòu)用的較多的有以下幾類：①長油醇酸磁漆：低耐久性品種，按國家標(biāo)準(zhǔn)分Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型適用戶內(nèi)，Ⅱ型適用戶外，耐久性在5年以下，一般3～4年，也有極道有機(jī)硅改性醇酸在戶外有10年的耐久性。②環(huán)氧類面漆：僅適應(yīng)于室內(nèi)，用在室外容易粉化。③丙烯酸芳香族聚氨酯用于室外時，由于芳香族聚氨酯耐紫外線比較差，戶外易變色、老化，多用于室內(nèi)，耐久性在7～8年，脂肪族聚氨酯有優(yōu)異的耐候性能，耐久性可達(dá)10年以上。④氟碳樹脂漆，有資料顯示可達(dá)15年以上的使用期限，但真正效果還有待考查。因為它是近幾年才出現(xiàn)的新品種，在國內(nèi)的實際涂裝案例中還沒有到15年的限期，無法知道實際的耐久性。⑤氯化橡膠，高氯化聚乙烯等揮發(fā)性面漆也有較好的耐候性能，但仍屬中等耐久性品種，一般將其定位在5～7年的水平。但近幾年使用高氯化聚乙烯的鋼構(gòu)很多，并且做成底面配套的產(chǎn)品，有較好的外觀和防腐效果，很受歡迎。

2 涂裝工藝及鋼構(gòu)表面處理

影響防腐涂層壽命的因素除涂料品種及其質(zhì)量外，還取決于施工質(zhì)量，包括施工條件的工藝控制，涂裝前的表面處理，涂層層數(shù)及厚度的設(shè)計等等。材質(zhì)的表面處理、涂裝技術(shù)、涂層厚度三個方面是保證涂層質(zhì)量的關(guān)鍵，必須給予足夠重視。首先，涂裝前需仔細(xì)檢查鋼鐵表面鐵銹及氧化皮是否除盡，焊縫有無氣孔殘留焊渣、砂眼及其他凹凸部分，均需磨平，否則容易引起點(diǎn)銹。噴砂、拋丸處理后要檢查粗糙度是否合格，因為太小影響附著力，太大消耗過多涂料而易產(chǎn)生未覆蓋涂層的波峰，易造成點(diǎn)銹，一般按國際標(biāo)準(zhǔn)ISO8503-2中的中級粗糙度，即粗糙度介于ISO樣塊區(qū)域和區(qū)域3的粗糙度（指"S"樣塊，40um-70um）。另外，噴砂或拋丸處理過的鋼材表面上灰塵會降低涂裝效果，引起涂料附著力下降，并且還可能因為灰塵吸潮進(jìn)而加速鋼材的腐蝕，而國際標(biāo)準(zhǔn)ISO8502-3描述了一種評定殘留經(jīng)過清理的鋼材表面上粉塵的方法。有些鋼構(gòu)廠的工人施工前對灰塵的處理比較隨意。（壓敏膠帶法），他們不明白涂裝前鋼材表面是否干燥，對許多待涂裝的涂料的附著力有直接影響，而鋼表面凝結(jié)的水的薄膜幾乎是看不見的，因此，評估涂裝前鋼表面凝露可能性的方法非常重要。ISO8502-4給出了這樣一個評估指導(dǎo)原則，用來確定施工現(xiàn)場的環(huán)境條件是否適合涂裝，空氣的相對濕度和鋼材表面溫度是評定凝露可能性主要的依據(jù)，通過測量空氣的相對濕度和溫度，可以從露點(diǎn)表或露點(diǎn)計查得空氣的露點(diǎn)；用鋼材表面溫度計測量待涂裝表面的溫度，鋼材表面溫度與露點(diǎn)的差值大小決定不凝露可能性的高低。該標(biāo)準(zhǔn)明確指出：除非另有商定，涂裝時鋼材表面溫度一般應(yīng)高于露點(diǎn)至少3℃。另處涂裝前鋼材表面水溶性鹽類污染水平的評估也很重要，因為水溶性鹽類會嚴(yán)重影響涂層的性能，這些鹽類污染物來源多種多樣，可能來自于大氣，也可能來自于人體的接觸或化學(xué)物質(zhì)的接觸。ISO/TR15235搜集了涂裝前鋼材表面水溶性鹽類的污染水平對涂層性能影響程度的數(shù)據(jù)信息，為評估涂裝前表面處理是否滿足要求提供了參數(shù)。總之，涂裝前鋼材表面處理是一項極為重要而又嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鳎苯佑绊戜摌?gòu)件防腐的成敗，所以要特別關(guān)注。

3 防腐涂裝的質(zhì)量控制

由于影響涂裝質(zhì)量的因素很多，每一個環(huán)節(jié)都要有專人檢查，而且要建立健全工班日清制度，記錄的內(nèi)容包括：a.日期、當(dāng)日溫度、濕度、施工人員；b.表面處理等級（要和標(biāo)準(zhǔn)樣塊對比）和表面除塵方法；c.使用的工器具狀況；d.稀釋劑添加情況；e.濕膜厚度（用濕膜測厚儀）、干膜厚度（電磁膜厚儀）等。在此提出一點(diǎn)，關(guān)于涂料中稀釋劑的選用要嚴(yán)格，因為稀釋劑僅是用來調(diào)整施工粘度用，當(dāng)涂料能滿足當(dāng)時的施工粘度，盡量不用或少用稀釋劑，一則浪費(fèi)，二則容易引起副作用，產(chǎn)生流掛。千萬不要以為用稀釋劑升稀后涂施面積可增大，這是錯誤觀點(diǎn)，因為這種涂施面積的增大是以減少膜厚為代價，損害了防腐效果。當(dāng)采用多道噴涂同一品種的漆時，最好采取不同顏色互換，以防漏涂和重涂。

[1]楊洪敏.建筑鋼結(jié)構(gòu)防腐及防火涂裝質(zhì)量問題的預(yù)防[J].江蘇建材，2010-03-28.