钢结构防腐工程中大气防腐涂料及涂装工艺的正确使用

候国辉 胡伟良

（绍兴佳惠节能科技有限公司，浙江 绍兴 312000）

钢结构防腐工程中大气防腐涂料及涂装工艺的正确使用

候国辉 胡伟良

（绍兴佳惠节能科技有限公司，浙江 绍兴 312000）

近几年，国内钢结构工程正从桥梁、电站、输水管、输油管、大型石化装置及贮罐、海洋钻井平台等行业发展。钢结构有自身的弱点，在裸露条件下很容易锈蚀，尤其在潮湿地区，由于大气中SO2、CO2及盐份等腐蚀性介质较高，对钢铁形成严重腐蚀，可想而知这种腐蚀的速度有多快。所以说如果不采取有效的防锈蚀措施，投资巨大的钢构件在裸露条件下会因自身锈蚀而很快报废，给经济造成巨大损失。 本文从钢结构防腐涂料的选择、涂装工艺及钢构表面处理及防腐涂装的质量控制三方面做些探讨。

防腐涂料；涂装工艺；钢构表面处理；防腐涂装的质量控制

钢结构从材料表面处理→下料→焊接加工→ 防腐施工→安装→外表面防腐再处理等环节，中间要经过很多道工序，而防腐蚀涂装工序是其中极为重要而又易被忽视的关键工序。所以钢结构防腐防锈是一个系统工程。如何让有限期的保护涂层提供无限期的保护，只有通过涂层维护和涂层大修来做到。我们都知道在过去因为长效保护涂料缺乏，江河大桥的涂装都是用醇酸类的油漆，所以大桥上每天都有人在补涂和复涂损坏的涂层，以无限延长油漆的保护作用。

涂层的老化决定涂层本身的寿命限度，而维护、大修又要造成人工的费用，所以根据钢结构本身的设计寿命，通盘考虑维护费用等多方面因素，选择不同耐久性预期的涂层系统就显得十分必要。

关于涂层的寿命设计是一个复杂的工作，除了专业的设计人员具备的防腐知识外，还要有经验的积累，尤其对实际投入的工程案例进行分析比较具有指导作用。如秦皇岛煤码头的防腐是国外设计的，全部采用环氧体系，当时国内涂料界专家就指出面漆采用环氧会引起粉化，外国人自信地说NO，但事实说明外国人犯了错误，煤码头投入使用后，水上部分第二年就出现严重粉化。

1 钢结构防腐涂料的选择

能用来做钢结构防腐涂料的品种很多，到底该选用哪种涂层配套？主要依据有以下几点：工程的重要等级，工程造价，工程维修的难易程度，工程所处腐蚀环境的状况等等多方面因素综合考虑，在这些相互矛盾的因素中寻找一个平衡点，既要满足耐久性的最低要求又能兼顾工程造价。下面就钢结构涂层类别，按底涂、中涂、面涂分别讨论如下：

1.1 底涂

底漆的功能除了提供优良的附着性外，主要是对钢材表面起到防止锈蚀作用。金属腐蚀时在阴极呈碱性，所以底漆的基料宜具耐碱性。还要具有屏蔽性，阻挡水氧离子的透过。一般底漆的漆膜厚度并不高，只要厚过钢表面抛丸粗糙度的峰值以上就可以。因太厚会引起收缩应力，损及附着力，另外要求底漆应对钢铁表面有良好的润湿性，对焊缝、锈痕等部位能透入较深。

1.2 中间层（中涂）

一些钢结构企业不重视中涂，往往只做底涂和面涂，这是很有害的。中涂的主要作用是：①在底涂及面涂中间起个架桥作用，因为漆膜之间的附着并非完全靠极性基因之间的吸力，而是靠中间层所含溶剂将底漆溶胀，使两层界面的高分子全连缠结。②在重防腐涂料系统中，中间层的作用之一是较多地增加涂层的厚度，以提高涂层的屏蔽性能。在整个涂层系统中，往往底漆不能太厚，因为底漆太厚，干燥时产生的压力影响附着力，面漆亦不能太厚，就只有将中间层涂料制成触变型高固体厚膜涂料，用无空气喷涂，一次可获厚膜。由于中间层的上述作用，所以设计中间层的方案比较重要。目前有环氧厚浆高固中间漆，氯化橡胶厚浆漆和高氯化聚乙烯厚浆漆，如果要配脂肪族聚氨酯面漆，只有选高固环氧中间层，因为其它两个品种均是挥发性漆，与双组份漆的配套性能差。另外，因为云母氧化铁的现状结构，涂膜内部注状颜料增加了渗透、延续、涂膜表面比较粗糙和面漆配套能提高面漆的附着力。故将云铁与环氧制成中间层也是经常的方法，称为环氧云铁中间涂层。

1.3 面漆

面漆除了美化环境的作用外，还能遮挡紫外线对涂层的破坏，有些还要求耐化学品腐蚀。目前在建筑钢结构用的较多的有以下几类：①长油醇酸磁漆：低耐久性品种，按国家标准分Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型适用户内，Ⅱ型适用户外，耐久性在5年以下，一般3～4年，也有极道有机硅改性醇酸在户外有10年的耐久性。②环氧类面漆：仅适应于室内，用在室外容易粉化。③丙烯酸芳香族聚氨酯用于室外时，由于芳香族聚氨酯耐紫外线比较差，户外易变色、老化，多用于室内，耐久性在7～8年，脂肪族聚氨酯有优异的耐候性能，耐久性可达10年以上。④氟碳树脂漆，有资料显示可达15年以上的使用期限，但真正效果还有待考查。因为它是近几年才出现的新品种，在国内的实际涂装案例中还没有到15年的限期，无法知道实际的耐久性。⑤氯化橡胶，高氯化聚乙烯等挥发性面漆也有较好的耐候性能，但仍属中等耐久性品种，一般将其定位在5～7年的水平。但近几年使用高氯化聚乙烯的钢构很多，并且做成底面配套的产品，有较好的外观和防腐效果，很受欢迎。

2 涂装工艺及钢构表面处理

影响防腐涂层寿命的因素除涂料品种及其质量外，还取决于施工质量，包括施工条件的工艺控制，涂装前的表面处理，涂层层数及厚度的设计等等。材质的表面处理、涂装技术、涂层厚度三个方面是保证涂层质量的关键，必须给予足够重视。首先，涂装前需仔细检查钢铁表面铁锈及氧化皮是否除尽，焊缝有无气孔残留焊渣、砂眼及其他凹凸部分，均需磨平，否则容易引起点锈。喷砂、抛丸处理后要检查粗糙度是否合格，因为太小影响附着力，太大消耗过多涂料而易产生未覆盖涂层的波峰，易造成点锈，一般按国际标准ISO8503-2中的中级粗糙度，即粗糙度介于ISO样块区域和区域3的粗糙度（指"S"样块，40um-70um）。另外，喷砂或抛丸处理过的钢材表面上灰尘会降低涂装效果，引起涂料附着力下降，并且还可能因为灰尘吸潮进而加速钢材的腐蚀，而国际标准ISO8502-3描述了一种评定残留经过清理的钢材表面上粉尘的方法。有些钢构厂的工人施工前对灰尘的处理比较随意。（压敏胶带法），他们不明白涂装前钢材表面是否干燥，对许多待涂装的涂料的附着力有直接影响，而钢表面凝结的水的薄膜几乎是看不见的，因此，评估涂装前钢表面凝露可能性的方法非常重要。ISO8502-4给出了这样一个评估指导原则，用来确定施工现场的环境条件是否适合涂装，空气的相对湿度和钢材表面温度是评定凝露可能性主要的依据，通过测量空气的相对湿度和温度，可以从露点表或露点计查得空气的露点；用钢材表面温度计测量待涂装表面的温度，钢材表面温度与露点的差值大小决定不凝露可能性的高低。该标准明确指出：除非另有商定，涂装时钢材表面温度一般应高于露点至少3℃。另处涂装前钢材表面水溶性盐类污染水平的评估也很重要，因为水溶性盐类会严重影响涂层的性能，这些盐类污染物来源多种多样，可能来自于大气，也可能来自于人体的接触或化学物质的接触。ISO/TR15235搜集了涂装前钢材表面水溶性盐类的污染水平对涂层性能影响程度的数据信息，为评估涂装前表面处理是否满足要求提供了参数。总之，涂装前钢材表面处理是一项极为重要而又严谨的工作，它直接影响钢构件防腐的成败，所以要特别关注。

3 防腐涂装的质量控制

由于影响涂装质量的因素很多，每一个环节都要有专人检查，而且要建立健全工班日清制度，记录的内容包括：a.日期、当日温度、湿度、施工人员；b.表面处理等级（要和标准样块对比）和表面除尘方法；c.使用的工器具状况；d.稀释剂添加情况；e.湿膜厚度（用湿膜测厚仪）、干膜厚度（电磁膜厚仪）等。在此提出一点，关于涂料中稀释剂的选用要严格，因为稀释剂仅是用来调整施工粘度用，当涂料能满足当时的施工粘度，尽量不用或少用稀释剂，一则浪费，二则容易引起副作用，产生流挂。千万不要以为用稀释剂升稀后涂施面积可增大，这是错误观点，因为这种涂施面积的增大是以减少膜厚为代价，损害了防腐效果。当采用多道喷涂同一品种的漆时，最好采取不同颜色互换，以防漏涂和重涂。

[1]杨洪敏.建筑钢结构防腐及防火涂装质量问题的预防[J].江苏建材，2010-03-28.