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油漆与钢结构防腐知识点,常用的钢结构防腐涂层配套做法

油漆与钢结构防腐知识点,常用的钢结构防腐涂层配套做法

打印 0条评论来源:广东省院结构安全顾问、GB/T50046-2018

钢结构防腐常用方法


耐候钢


耐腐蚀性能优于一般结构用钢的钢材称为耐候钢,一般含有磷、铜、镍、铬、钛等金属,使金属表面形成保护层,以提高耐腐蚀性。其低温冲击韧性也比一般的结构要好。


热浸锌


热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,5mm以下薄板锌层厚度不小于65μm,对于较厚薄板锌层厚度不小于86μm。以此来达到防腐蚀的目的。


这种方法的优点是耐久年限长,生产工业化程度高,质量稳定。因而被大量用于受大气腐蚀较严重且不易维修的室外钢结构中。如大量输电塔、通讯塔等。以及近年来大量出现的轻钢结构体系中的压型钢板等。


热喷涂铝(锌)复合涂层


这种方法与热浸锌防腐蚀效果相当。具体做法是先对钢构件表面作喷砂除锈,使其表面露出金属光泽并打毛。再用热喷涂设备的热源(乙炔—氧燃烧火焰、电弧、等离子弧等)将不断送出的铝(锌)丝融化,并用压缩空气吹附到钢构件表面,以形成蜂窝状的铝(锌)喷涂层(厚度约80~100μm)。最后用环氧树脂或氯丁橡胶漆等涂料填充毛细孔,以形成复合涂层。


这种工艺的优点是对构件尺寸适应性强,构件形状尺寸几乎不受限制。与热浸锌相比,这种方法的工业化程度较低,喷砂喷铝(锌)的劳动强度大。


涂层法


涂层法防腐蚀性一般不如长效防腐蚀方法。所以用于室内钢结构或相对易于维护的室外钢结构较多。一次成本低,但用于户外时的维护成本较高。


涂层法的施工的第一步是除锈。优质的涂层依赖于彻底的除锈。所以要求高的涂层一般多用喷砂喷丸除锈,除去所有的锈迹和油污。涂层的选择要考虑周围的环境。不同的涂层对不同的腐蚀条件有不同的耐受性。


阴极保护法


在钢结构表面附加较活泼的金属取代钢材的腐蚀。常用于水下或地下结构。


1 前言


钢结构的防腐方式有防腐蚀涂料;各种工艺形成的锌、铝等金属保护层;阴极保护措施;耐候钢;上述防腐方案的组合。

根据《工业建筑防腐蚀设计标准》GB/T 50046-2018第3.3.3条,防护层的设计使用年限应符合下列规定:

1、低使用年限,使用年限应为2年~5年;

2、中使用年限,使用年限应为6年~10年;

3、长使用年限,使用年限应为11年~15年;

4、超长使用年限,使用年限应为15年以上。


在设计上,首先应采取以下方式控制钢结构腐蚀:


1、排水设计:不应在户外钢结构上出现可积水区域,否则积水区域一定会加快腐蚀速度。例如H型钢截面墙轴沿水平向放置的时候,就会有形成积水区域的隐患;闭口截面端头需设置端封板,杆件上开孔的时候需采取足够的措施。

2、边角设计:边角处不应出现利角,应将其打磨平滑,否则此处将最先出现锈蚀。

3、避免双金属设计:应尽量避免两种不同的金属直接接触,如铁管和铜连接器,此时由于电位差的存在,铁管会加速腐蚀。同样,应减少铆接,否则也会加速腐蚀。

4、焊接设计:焊接时应满焊,不应点焊,并且应将其表面打磨平滑,除去所有飞溅的焊渣,否则将不可避免地加速腐蚀。


在上述设计措施基础上,再使用防腐蚀涂料,就可以达到比较理想的防腐蚀效果。


2 防腐蚀涂料


防腐蚀涂料(油漆)是最常见的钢结构防腐方式。新建钢结构设计使用年限一般为50年,在其服役期内,需要更新几次防腐蚀涂层。在一般的钢结构设计设计总说明里面,都会写明底漆、中间漆及面漆三项要求。那究竟这“三漆”有何讲究?


底漆是指直接涂到物体表面作为面漆坚实基础的涂料,是油漆系统的第一层,用于提高面漆的附着力、增加面漆的丰满度、提供抗碱性、提供防腐功能等,同时可以保证面漆的均匀吸收,使油漆系统发挥最佳效果。底漆主要直接喷涂用于在表面抛丸或者其他方式处理过的钢材表面,主要是起到封闭钢材、增加附着力、填平这三种作用。中间漆主要起到增加涂层的总体厚度,提高整个涂层的防腐性能。涂层的防腐性能有时依赖于整个涂层系统的总体膜厚,有些功能性底漆不宜太厚,而面漆的成本又相对较高,所以合理使用中间漆,可以保证整体膜厚又可以减少面漆的用量,降低配套成本。目前通常将中间漆制成高固体分厚膜型涂料,可以采用无气喷涂的方法,涂装一到两次就能达到所需要的厚膜效果。面漆的作用主要还是装饰和保护作用,一般面漆中成膜物质含量比较高,填料较少。


根据GB/T50046-2018第5.2.3条,钢结构的表面防护宜符合下表规定。


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国内外钢结构桥梁通常采用“底涂+中涂+面涂”的防腐体系,底涂材料分为金属喷涂和涂料重防腐。而金属喷涂的材料又分为锌、铝、锌铝合金等。重防腐底涂材料也分为无机富锌涂料和环氧富锌涂料等。中涂多采用环氧云铁涂料,面涂材料分为苯烯酸聚氨酯涂料、硅氧烷涂料及氟碳涂料等。


3 各种油漆的门道


钢结构常见的底漆有醇酸防锈漆(普通防锈漆)、无机富锌底漆、环氧富锌底漆、高氯化聚乙烯底漆(用于耐酸碱化工行业钢结构)、环氧煤沥青底漆(用于地下钢结构)。钢结构常见的中间漆有环氧云铁中间漆、高氯化聚乙烯中间漆、环氧煤沥青中间漆等。钢结构常见的面漆有丙烯酸漆和氟碳漆等。


醇酸防锈漆(普通防锈漆)就是我们常见的红通通的那种油漆,仅能够配套醇酸磁漆、调和漆等普通油漆,用于腐蚀不严重、外观及防腐要求不高的涂装领域,仅在普通大气环境下有着较好的防锈效果,不宜用于化工、海边、高耐候要求的涂装领域。它在涂装前对钢结构的表面处理要求较低,钢结构表面动力除锈、手工打磨至St2级别即可正常涂装。


无机富氧底漆(一般配套环氧云铁中间漆及各种高性能的双组份面漆),具有电化学防锈防腐、缓蚀等多重防锈效果,耐盐雾、耐溶剂、耐碱、耐油。该漆耐高温,可作为高温管道的防锈底漆使用。


环氧富锌底漆,作重防腐涂层的配套底漆,有阴极保护作用,适用于储罐、集装箱、钢结构、钢管、海洋平台、船舶、海港设施以及恶劣防腐蚀环境的底涂层等。


在钢结构、桥梁重防腐体系中,中间漆通常选用环氧云铁中间漆,尽管它也可以作为防锈底漆使用。环氧云铁中间漆(底漆)是以灰色云母氧化铁为颜料,以环氧树脂为基料,聚酰胺树脂为固化剂等组成二罐装冷固化环氧涂料。由于云母氧化铁及环氧树脂的优越性能,漆膜坚韧,具有良好的附着力、柔韧性、耐磨性和封闭性能等。环氧云铁漆一般作为中层漆使用,与环氧富锌底漆配套使用,可增强涂层之间的封闭性和防腐性能。在很多大型钢铁防锈防腐项目中都会见到环氧云铁中间漆的身影。不仅能够提高防锈效果,还能节约成本。环氧云铁中间漆是一款性价比非常高的油漆。


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4 关于涂装的强条


根据《钢结构工程施工质量验收标准》GB50205-2020,


第13.2.3条防腐涂料、涂装遍数、涂装间隔、涂层厚度均应满足设计文件、涂料产品标准的要求。当设计对涂层厚度无要求时,涂层干漆膜总厚度:室外不应小于150μm,室内不应小于125μm。


检查数量:按照构件数抽查10%,且同类构件不应少于3件。


检验方法:用干漆膜测厚仪检查。每个构件检测5处,每处的数值为3个相距50mm测点涂层干漆膜厚度的平均值。漆膜厚度的允许偏差应为-25μm。


5 关于涂装的检测


5.1 防腐涂层厚度的检测:


可采用涂层测厚仪进行检测,最大量程不应小于1200μm,最小分辨率不应大于2μm,示值相对误差不应大于3%。同一构件应检测5处,每处的数值为3个相距50mm的测点涂层厚度的平均值。


5.2 防腐涂层厚度:


1)每处3个测点的涂层厚度平均值不应小于设计厚度的85%,同一构件上15个测点的涂层厚度平均值不应小于设计厚度;

2)设计对涂层厚度无要求时,涂层干漆膜总厚度:室外应为150μm,室内应为125μm,其允许偏差应为-25μm。


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钢结构涂装现场检测


6 你知道吗?一些关于腐蚀和防腐的数据


研究表明,P、Cu、Cr和Al等元素对钢的耐腐蚀性有利,Ni、Si、Mo、Co、Be等次之,而C、Mn、S等助长腐蚀。


根据学者在美国基尔海滨试验的钢桩5年后的腐蚀情况,计算得到的未经涂层保护的钢材腐蚀速率见下表。


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以下技术参数,摘录自《工业建筑防腐蚀设计标准》GB/T50046-2018

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(责任编辑:何雯丽)



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