冶金工业钢结构重防腐涂料的施工质量控制

摘要：冶金工业钢结构由于生产环境恶劣，腐蚀速度较快，需经常维护，生产成本较高。在冶金行业钢结构重防腐施工阶段，应严格按照操作规程和使用指南要求，制定合理措施，延缓腐蚀时间，提高使用寿命。具体措施为：确保钢材基层处理效果达到标准要求；使用多遍涂装法减少防锈底漆针孔缺陷；注意面漆、中间漆涂装时施工条件和施工方法；采取涂层厚度检测、电火花针孔检测、涂装附着力检测等。

    关键词：冶金工业钢结构；重防腐涂层；基层处理；检验

    中图分类号：TQ639文献标识码：B文章编号：1004-4620（2009）04-0042-02

    钢结构工程具有施工速度快、承重能力强等特点，在冶金工业中使用较为广泛。钢结构工程特有的耐腐蚀能力差的缺点，造成后期维护较困难。在生产环境恶劣的冶金车间，腐蚀更为严重。为减缓钢构件锈蚀速度，设计时选用重防腐涂料涂层，从而降低生产维护成本。由于多方面原因，许多措施都达不到设计设想，构件在交付使用很短时间内就可以看见表面锈痕，需经常维护，生产成本大幅升高。这固然有生产环境恶劣和涂料自身质量的原因存在，但施工质量是重要影响因素，应引起高度重视。本研究从施工角度，阐述冶金工业钢结构重防腐涂层的施工质量监控的要点问题。

    1·钢结构腐蚀原因与重防腐涂层

    金属腐蚀按照腐蚀机理可以分成3类：1）金属高温气体腐蚀，在高温（500～1000℃）下，钢材容易被氧化破坏，在表面生成氧化铁皮。2）化学腐蚀，即干腐蚀，指环境中没有液相或凝露现象存在情况下产生的腐蚀。3）电化学腐蚀，即湿腐蚀，指有液体（水）存在，即电解质溶液接触的腐蚀过程。在冶金工业厂房钢结构中，电化学腐蚀最为严重。重防腐涂料指能在恶劣腐蚀环境下应用并具有长效使用寿命的涂料。金属与非金属防护理论、现代表面技术、新兴合成材料、防锈颜料、先进的涂装设备、现代检测技术等科学技术的发展为重防腐涂料提供了良好的技术物质条件，推动了重防腐涂料的进步和发展［1］。现在冶金工业厂房中使用的重防腐涂料主要有氯化橡胶涂料、醇酸树脂耐酸涂料、氯磺化聚乙烯涂料、玻璃鳞片涂料、环氧树脂自流平涂料、富锌涂料等类型［2］。使用重防腐涂料的目的是保护钢材表面免受外界环境影响，延长钢材基体使用寿命。其机理是防腐涂料中的防锈颜料和成膜剂形成致密的防锈涂层，使涂层首先受到外界作用的影响，保护钢材不受腐蚀，延缓钢材开始受到腐蚀的时间。目前，我国重防腐涂料生产技术基本成熟，产品质量已达到相关技术要求。提高钢结构防腐水平，需要在施工质量方面采取有效措施。

    2·重防腐涂料涂层施工与监控要点

    2.1钢材基层处理

    《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）规定了各种底漆或防锈漆除锈的等级，这些除锈等级规定应当得到严格的贯彻和检查，无论是采用喷砂还是抛丸，都应该达到等级标准。据有关资料显示，钢材表面的除锈质量，会影响涂装质量的60%以上［3］，甚至直接决定着钢结构建筑的维护周期和使用年限。在进行基层表面施工时，要采用正确的施工方法，并要辅以严格的过程监控。施工方法要点：一是要选好磨料，尽量减少河沙使用量，采用强度高、质地坚硬、棱角分明的磨料；二是调节好喷射压力，增加喷射动能，除掉钢材表面较坚硬的氧化铁皮；三是调整角度和距离，用45°射出角，克服自重阻力，使动能损失最小；四是喷嘴形状，使用带有膛线的喷嘴，使磨料以旋转状态高速喷出，加大除锈效果；五是表面粗糙度，以40～60μm最为适宜，过大过小都会对涂膜造成不利影响；六是使用质量基准作为评价参照，除（GB8923-88）《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》规定的表面质量文字描述之外，还应当对照该规范所列的28张标准图片现场比对，确定除锈效果；七是控制除锈后的涂装时间，应当在除锈结束后4～6h内进行涂装，过期的重新处理，以免受到外界环境侵蚀，影响涂装质量。

    2.2多遍防锈底漆涂装

    有些技术人员在设计防腐涂层时，只选用1道防锈底漆，漆膜在涂装过程中，由于工艺缺陷或涂料本身因素在涂膜上产生大量微小的、肉眼不可见的针孔，大气中的有害物质，如溶解于电解液中NO2、SO2、CO2、Cl-等与漆膜接触，通过这些毛细针孔渗入漆膜到达基体表面，对金属产生化学作用，其结果使漆膜附着力下降，产生起泡、生锈、剥落，最后导致漆膜完全破坏，失去保护作用。试验表明，如涂装2道或2道以上底漆，可增加漆膜的厚度，减少水汽渗透率，减少针孔发生的概率。随着漆膜中间漆、面漆的层数、漆膜厚度的增加，涂层耐蚀性能将大大提高，而不是呈简单的算术级数增加。试验结果证明多层涂装有利于提高涂层的防锈能力［4］。

    2.3中间漆和面漆的涂装

    中间漆和面漆涂装的施工要点包括施工条件和施工方法。

    1）施工条件。①施工场地要求。现在有些施工单位在涂装时，涂装区露天作业，受大气环境影响，无法做到清洁和干燥，已经除锈的涂件表面和涂装好的表面被灰尘、喷砂飞扬的沙粒、雨水、油脂、焊接飞溅或其他脏物附着在上面，影响漆膜质量。从构件周期寿命和价值工程角度考虑，除锈和涂装应当在封闭车间内进行，以保护过程质量。②施工环境温度一般要求在5～38℃，温度过低涂料中的固化反应停止，过高则需要大量使用稀释剂，影响漆膜质量。现场应设置温度计，按照厂家提供的产品使用指南规定的温度条件操作。③要特别注意相对湿度应＜85%，钢材温度高于露点温度，以防止基层和前道涂层有结露现象。涂装后4h内不得淋雨，防止水分存留加剧电化学反应。

    2）施工方法。高压无气喷涂方式具有功率高、涂料损失少、一次涂层厚的优点，应当尽量选用。施工时按照自上而下、先里后外、先难后易、纵横交错的方式进行涂装。传统的滚涂、涂刷与之相比，工艺落后，质量控制难度大，应减少使用［5］。