鋼結構以其施工速度快、自重輕、抗震性能好,以及有利于環境保護、 節能及建筑產業化等優點,已成為建筑業的主流。然而鋼結構易被大氣中水分、氧和其他污染物腐蝕,全世界每年因鋼結構腐蝕而造成的經濟損失相當巨大,這已成為鋼結構建筑應用中不可忽略的弱點。鋼結構涂料防腐也隨之成為了其最主要的防護措施之一,引起了業內廣泛的研發興趣涂料在線coatingol.com。
一、鋼結構涂料防腐設計的影響因素
1. 腐蝕環境的影響
不同鋼結構建筑所處的腐蝕環境不同,如地理環境、室內外的溫濕度、大氣中的二氧化碳、二氧化硫含量及酸霧成分等不同,防腐蝕要求也就不同。
2. 涂層設計的年限問題
不同建筑物的使用功能、投資定位與資金控制都是有區別的,所以對于防腐涂層設計的年限也是有差異的,進而對基層的處理、涂層結構的選擇、涂料的種類與厚度等的要求也是不同的。
3. 投資的成本問題
在建筑鋼結構涂料防腐設計時必須要從成本核算的角度出發,盡量做到經濟合理,發揮最大的經濟效益。
4. 施工的可行性問題
在涂料防腐設計上除考慮上述因素外,還需要對施工的可行性問題進行分析,比如鉛系涂裝體系中的紅丹底漆在制造焊接過程中會產生有毒氣體,因而其應用受到很大限制。
二、鋼結構涂料防腐設計的注意事項
1. 鋼材的表面處理
涂裝前要對被涂鋼材表面進行處理,其直接影響涂裝工程表觀質量及涂層使用壽命,約占諸多因素的一半。鋼材表面處理主要包括清潔度和粗糙度兩個方面的標準要求。表面處理的清潔度在一定程度上受材料表面狀態,也就是銹蝕等級所影響,最終影響涂層使用壽命。
涂料品種 | 最低除銹等級 |
各類富鋅底漆、噴鍍金屬基層 | Sa2.5 |
其他樹脂類涂料、乙烯磷化底漆 | Sa2 |
醇酸涂料、氯化橡膠涂料、環氧瀝青涂料 | St3或Sa2 |
瀝青涂料 | St2或Sa2 |
各種底漆涂裝要求鋼材基層除銹等級
另外,適當的表面粗糙度可提高涂層對表面的機械咬合作用,增加涂層與金屬表面分子的吸引力。對于常用涂料而言,其粗糙度范闈以40~75 μm為宜,最大不宜超過100 μm。
2. 涂層結構與涂料種類
涂層結構形式一般有“底漆-中間漆-面漆”和“底漆-面漆”,底漆和面漆是同一種漆,一般不采用單一品種作為防護涂膜。底漆、中間漆和面漆,經施工形成漆膜后,起的作用各不相同。
底漆可賦予涂層良好的耐腐蝕性能,要求具有好的附著性,且起連接基層與后道漆的作用,因此選擇底漆既要考慮基層條件,還要考慮其與后道漆的粘結力。常用的底漆主要有無機富鋅底漆、環氧底漆等。
中間漆加強底漆與面漆的附著力,同時增加膜厚提高防腐性能及增加面漆的遮蓋力,故要求中間漆與底漆和面漆都有良好的附著力和配套性,并有優良的耐蝕性。中間漆一般應用環氧云鐵中間漆等。
面漆直接接觸外部環境,要求能抗紫外線破壞,具有抗氧化、耐候、耐水等特征及裝飾作用,延長涂層的使用壽命。面漆的品種很多,應用最廣的為氟碳面漆和聚氨酯面漆。
底漆 | 面漆 |
一般鐵紅 | 油性漆、醇酸漆、酚醛漆、脂膠漆 |
環氧鐵紅底漆 | 環氧漆、醇酸漆、聚氨酯漆、氯化橡膠漆 |
環氧富鋅底漆 | 氯化橡膠漆、環氧漆、聚氨酯漆 |
無機富鋅底漆 | 環氧漆、聚氨酯漆、氟碳漆 |
底漆和面漆的配套要求
3. 涂料選用要點
選用涂料時應先進行相容試驗。有條件時宜優先配套選用底漆、中間漆和面漆,使涂膜具有綜合的防護作用。結合金屬基體、室內外環境、腐蝕條件、設計使用年限和經濟條件等綜合選擇涂料品種。
從上節可知,表面處理質量在涂料防腐中具有重要作用,而底漆是直接與鋼材表面接觸,因此底漆選擇的優劣決定了防腐設計的成敗,下面重點介紹幾種常用底漆的選用要點:
無機富鋅底漆:具有極佳的陰極保護作用,優異的耐候性,適用于高溫或室外潮濕環境;與各種有機、無機涂料均能配套。但對基層除銹要求很嚴格。
帶銹底漆:有良好的耐化學藥品性、耐水性、耐磨性,能與多種涂料配套,帶銹底漆并非對基體完全無除銹要求,對銹層的成分、厚度均有不同的限制要求,選用時應慎重。
環氧防銹底漆:附著力強,耐水,能與各種有機、無機涂料均配套;適用于防銹要求高的鋼鐵基層。但在不銹鋼、鋁、鋅等含量較高的有色金屬表面上不宜使用環氧底漆,容易造成涂層脫落。
4. 涂層厚度
確定涂層厚度的主要因素有:鋼材表面原始粗糙度及表面處理后的粗糙度、涂料種類、腐蝕環境、維護周期等。涂層厚度應根據實際情況來確定。過厚雖可增強防護能力,但附著力和機械性能都要降低,而且要增加費用;過薄易產生肉眼看不見的針孔和其他缺陷,起不到隔離環境的作用。
建筑鋼結構涂料防腐的設計,對于做好鋼結構防護、確保建筑結構安全而言至關重要,這就要求從業者從多個角度出發,綜合進行考慮。隨著建筑鋼結構防腐設計的不斷成熟,鋼結構技術的安全性和穩定性也然得到有效保障,對建筑行業、涂料涂裝行和和腐蝕防護行業都將起到重要的推動作用。