建筑钢结构涂料防腐设计的影响因素及注意事项

企业   2025-01-19 08:06   江苏  
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钢结构以其施工速度快、自重轻、抗震性能好,以及有利于环境保护、 节能及建筑产业化等优点,已成为建筑业的主流。然而钢结构易被大气中水分、氧和其他污染物腐蚀,全世界每年因钢结构腐蚀而造成的经济损失相当巨大,这已成为钢结构建筑应用中不可忽略的弱点。钢结构涂料防腐也随之成为了其最主要的防护措施之一,引起了业内广泛的研发兴趣。

一、钢结构涂料防腐设计的影响因素
1. 腐蚀环境的影响
不同钢结构建筑所处的腐蚀环境不同,如地理环境、室内外的温湿度、大气中的二氧化碳、二氧化硫含量及酸雾成分等不同,防腐蚀要求也就不同。
2. 涂层设计的年限问题

不同建筑物的使用功能、投资定位与资金控制都是有区别的,所以对于防腐涂层设计的年限也是有差异的,进而对基层的处理、涂层结构的选择、涂料的种类与厚度等的要求也是不同的。

3. 投资的成本问题

在建筑钢结构涂料防腐设计时必须要从成本核算的角度出发,尽量做到经济合理,发挥最大的经济效益。

4. 施工的可行性问题

在涂料防腐设计上除考虑上述因素外,还需要对施工的可行性问题进行分析,比如铅系涂装体系中的红丹底漆在制造焊接过程中会产生有毒气体,因而其应用受到很大限制。

二、钢结构涂料防腐设计的注意事项
1. 钢材的表面处理

涂装前要对被涂钢材表面进行处理,其直接影响涂装工程表观质量及涂层使用寿命,约占诸多因素的一半。钢材表面处理主要包括清洁度和粗糙度两个方面的标准要求。表面处理的清洁度在一定程度上受材料表面状态,也就是锈蚀等级所影响,最终影响涂层使用寿命。

涂料品种

最低除锈等级

各类富锌底漆、喷镀金属基层

Sa2.5

其他树脂类涂料、乙烯磷化底漆

Sa2

醇酸涂料、氯化橡胶涂料、环氧沥青涂料

St3或Sa2

沥青涂料

St2或Sa2

各种底漆涂装要求钢材基层除锈等级
另外,适当的表面粗糙度可提高涂层对表面的机械咬合作用,增加涂层与金属表面分子的吸引力。对于常用涂料而言,其粗糙度范闱以40~75 μm为宜,最大不宜超过100 μm。
2. 涂层结构与涂料种类
涂层结构形式一般有“底漆-中漆-面漆”和“底漆-面漆”,底漆和面漆是同一种漆,一般不采用单一品种作为防护涂膜。底漆、中漆和面漆,经施工形成漆膜后,起的作用各不相同。
底漆可赋予涂层良好的耐腐蚀性能,要求具有好的附着性,且起连接基层与后道漆的作用,因此选择底漆既要考虑基层条件,还要考虑其与后道漆的粘结力。常用的底漆主要有无机富锌底漆、环氧底漆等。
中间漆加强底漆与面漆的附着力,同时增加膜厚提高防腐性能及增加面漆的遮盖力,故要求中间漆与底漆和面漆都有良好的附着力和配套性,并有优良的耐蚀性。中间漆一般应用环氧云铁中间漆等。
面漆直接接触外部环境,要求能抗紫外线破坏,具有抗氧化、耐候、耐水等特征及装饰作用,延长涂层的使用寿命。面漆的品种很多,应用最广的为氟碳面漆和聚氨酯面漆。

底漆

面漆

一般铁红

油性漆、醇酸漆、酚醛漆、脂胶漆

环氧铁红底漆

环氧漆、醇酸漆、聚氨酯漆、氯化橡胶漆

环氧富锌底漆

氯化橡胶漆、环氧漆、聚氨酯漆

无机富锌底漆

环氧漆、聚氨酯漆、氟碳漆

底漆和面漆的配套要求

3. 涂料选用要点
选用涂料时应先进行相容试验。有条件时宜优先配套选用底漆、中间漆和面漆,使涂膜具有综合的防护作用。结合金属基体、室内外环境、腐蚀条件、设计使用年限和经济条件等综合选择涂料品种。
从上节可知,表面处理质量在涂料防腐中具有重要作用,而底漆是直接与钢材表面接触,因此底漆选择的优劣决定了防腐设计的成败,下面重点介绍几种常用底漆的选用要点:
无机富锌底漆:具有极佳的阴极保护作用,优异的耐候性,适用于高温或室外潮湿环境;与各种有机、无机涂料均能配套。但对基层除锈要求很严格。

带锈底漆:有良好的耐化学药品性、耐水性、耐磨性,能与多种涂料配套,带锈底漆并非对基体完全无除锈要求,对锈层的成分、厚度均有不同的限制要求,选用时应慎重。

环氧防锈底漆:附着力强,耐水,能与各种有机、无机涂料均配套;适用于防锈要求高的钢铁基层。但在不锈钢、铝、锌等含量较高的有色金属表面上不宜使用环氧底漆,容易造成涂层脱落。

4. 涂层厚度
确定涂层厚度的主要因素有:钢材表面原始粗糙度及表面处理后的粗糙度、涂料种类、腐蚀环境、维护周期等。涂层厚度应根据实际情况来确定。过厚虽可增强防护能力,但附着力和机械性能都要降低,而且要增加费用;过薄易产生肉眼看不见的针孔和其他缺陷,起不到隔离环境的作用。

建筑钢结构涂料防腐的设计,对于做好钢结构防护、确保建筑结构安全而言至关重要,这就要求从业者从多个角度出发,综合进行考虑。随着建筑钢结构防腐设计的不断成熟,钢结构技术的安全性和稳定性也然得到有效保障,对建筑行业、涂料涂装行业和腐蚀防护行业都将起到重要的推动作用。


编辑:於杰、张帆、徐旭晨、王岗

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