桥梁用无机硅酸锌车间底漆－桥梁防腐、大桥防腐、涂装施工

桥梁用钢结构预处理的车间底漆，主要是无机硅酸锌车间底漆。
在一个钢结构制造厂，车间底漆的施工设备，一头与钢板堆放场地相连，另一头与钢板、管路和型材切割与装配车间相连，所以施工非常方便。
桥梁防腐、大桥防腐、涂装施工车间底漆喷涂流水线的主要部分是预热、封闭抛丸、喷涂、烘干、磨料回收地窖（上罩滤网）以及输送辊筒等组成。
预热温度通常在30～40℃之间，这样可以除去一些油污水份等。
抛丸喷射清理机器包括有电机、涡轮以及V型皮带输送机。电机的动力通常是40–70 HP，尽管它们的工作范围是15–100 HP。除了电力外，每分钟的转速也很重要。
有时在钢板处理前，先要进行液压较平。但是也有较平在流水线后面的，比如在大连造船早期的一条流水线，尽管经过了几次大的维修保养，较平器的位置一直没有变，这对喷涂完的车间底漆物理机械性能是个考验。我们也注意到，现在有的重型机械厂的车间底漆流水线，比如在上海长兴岛上振华港机厂的两条新建成的流水线，已经没有钢板预热系统了。
喷射清理后的钢板输送到喷漆室，车间底漆由移动式的长臂喷枪进行无气喷涂料。然后经过供给热空气的烘干室。
四.抛丸处理
要想好的结果，良好的表面处理和正确的漆膜厚度是很重要的。要求在每日的工作中，严格控制施工质量。
钢板在进行抛丸处理前，首先要进行除油处理，在预热系统中，通常可以对钢板加热而起到这个作用。但是对于大量的油污，还是需要人用合适的洗涤剂或溶剂用抹布去除。
桥梁防腐、大桥防腐、涂装施工表面处理中使用的是钢丸、钢砂和钢丝段等的混合物。磨料不但要除去氧化皮和锈，还要产生一定的粗糙度。 有的工厂为了避免抛丸机的叶片磨损太厉害，只使用钢丸，这样就起不到钢砂的磨削作用，钢板表面就不能产生合适的锚纹。
在所有情况下，规定的表面处理级别要达到Sa 2½ (ISO 8501-1：1988)或者SSPC SP10。
车间底漆的机械物理性能，附着力以及防腐蚀性能很大程度上要取决于抛丸后的表面粗糙度。表面粗糙度的测量有很多方法，最精确的方法是使用激光粗糙度仪。在现场使用的最简便的方法还是用粗糙度样板进行比较。最常用的粗糙度样板有：
 Rugotest No.3
 ISO 8503－1
在国际标准ISO 8503－1中有三个关于表面粗糙度的概念：
Ra 波峰到波谷到这条中心线的平均距离（CLA：Centre Line Average）  
Rz 波峰到波谷的平均值，上下各取5个点Rz = 1/5(Y1 + Y2 +....+ Y9 + Y10)  
Ry 波峰到波谷的最大值，也称作Rmax，应用触针法可以测定Ry (ISO 8503-4)  
我们通常使用的是Rz来描述表面粗糙度，Rz和Ra的关系是“Rz＝4~6×Ra”，通常是取6这个最大系数。
Rugotest No.3中，使用“B”来表示有棱角钢砂喷射处理的表面，使用“A”来表示钢丸处理后的表面。用N9-N11带“a” 表示使用了较粗的磨料，带“b”表示使用了较细小的磨料。比如说，Rugotest No.3 B N9b表示“钢板表面使用了较细的棱角砂喷射处理，表面粗糙度为6.3微米(0.25)mil。注意，Rugotest No.3表示粗糙度的是Ra值。
Rugotest No.3 表面粗糙度值
粗糙度编号 Ra值 （微米，μm） Ra值（密尔，mils）
N9 6.3 0.25
N10 12.5 0.5
N11 25 1.0
对于ISO 8503-1来说，粗糙度样板分为钢砂和钢丸喷射处理两种。每一种粗糙度样板分为四块I – IV 。
ISO 8503-1表面粗糙度
钢砂处理表面
细 Fine G 表面轮廓等于样板I－II，但不包括II Ry23 – 49 微米（典型值25 – 45微米）
中 Medium G 表面轮廓等于样板II－III，但不包括IV Ry50 –84 微米（典型值55 – 80微米）
粗 Coarse G 表面轮廓等于样板III－IV，但不包括IV Ry23 – 49 微米（典型值85 – 129微米）
钢丸处理表面
Fine S 表面轮廓等于样板I－II，但不包括II Ry23 – 34 微米（典型值25 – 30微米）
Medium S 表面轮廓等于样板II－III，但不包括IV Ry35 – 59 微米（典型值40 – 55微米）
Coarse S 表面轮廓等于样板III－IV，但不包括IV Ry60 – 84 微米（典型值65 – 80微米）
进行抛丸处理时，推荐使用的磨料为钢丸S230（大小为610 – 1397微米）或者钢丸S230与钢砂G40（大小为610 – 991微米）的混合磨料。对于表面粗糙度，一般推荐值如下表14-5：
表 14 5  抛丸处理表面粗糙度值
磨料类型 Rugotest No.3 ISO 8503-1 Ra Rz Ry
钢丸 N10 粗 S 8 – 12.5微米 50 – 75微米 90微米
钢砂 N9 中 G 6 – 10 微米 35 – 65 微米 75微米
五.无机硅酸锌车间底漆的涂装
（1）车间底漆的混合和稀释
以无机硅酸锌车间底漆为例，两个组份混合的程序如下：
a. 使用时才得打开包装，每次必须用完两个包装内的全部材料，以确保正确的混合比例，桶内剩下的残余不得留待下次再用。
b. 混合前彻底摇晃或搅拌液体。
c. 只能用提供的比例混合不得任意更改
d. 持续机械搅拌的同时将液体慢慢的倒入含锌粉的基料中，不得反向操作。
e. 继续搅拌直至混合体内无团块。
f. 用60-80目的筛过滤混合材料。
g. 若用在车间底漆自动涂装流水线上则应用规定的稀释剂来调整混合物的黏度。
对于车间底漆稀释，要根据温度和车间流水线的速度等来进行，而且只能稀释已经混合好的车间底漆。下面是不同的施工方法对无机硅酸锌车间底漆所能进行的最大稀释量，但这个数值不代表所有产品，只能供参考。具体产品的稀释量要参考有关厂家的说明书要求。
a. 无空气喷涂稀释剂用量最大30%
b. 传统喷涂稀释剂用量最大30%
c. 刷漆修补稀释剂用量最大15%
对于无机硅酸锌车间底漆，通常有两种稀释剂，一种挥发迅速，用于低温施工环境，一种是挥发较慢的稀释剂，适用于高温下施工。这里的温度概念为40 - 55℃才称为高温，通常是热带区域，比如中东地区经常使用这种稀释剂。
混合使用时间，英文中叫pot life，指罐藏寿命，但是其实际上的意义为两个组份混合后可以使用的时间。所以当双组份的车间底漆混合好以后，只能在说明书中标明的时间内的使用。施工时不停地搅拌混合漆料，直至用完该桶。一旦超过混合使用时间，剩下的混合漆料不得再用，尽管它表面上没有变化。
无机硅酸锌车间底漆的混合使用时间通常都有8小时（20℃），有的长达24小时。
（2）车间底漆流水线的自动喷涂
为了获得很好的车间底漆喷涂效果，必须注意以下事项：
a. 传送速度和喷枪移动
    喷涂的效率取决于流水线的生产能力，而且必须保证抛丸达到Sa2 ½，这个速度根据不同的流水线会有不同，一般都在2.5～5m/min。喷枪来回移动的速度要调整好，保证两枪之间有一定的搭幅，这个速度在0.5～1.2m/s。
b. 喷嘴
为了减少喷涂搭幅次数，喷嘴要宽，通常在70º～90º，枪嘴孔径中等（0.019”～0.023”）。枪嘴的选用要根据钢板传送的速度、喷枪移动的速度以及车间底漆的厚度来决定。为了获得均匀的膜厚，损坏的喷嘴要经常更换，否则会造成车间底漆的损耗增大。无机硅酸锌车间底漆要比铁红车间底漆使喷嘴损坏得更快些。
c. 喷幅搭接
    有的流水线上使用两把喷枪，这样就一定要保证这两把枪喷涂时的搭幅。

喷枪间距示意图
对于喷枪运行过程中，要仔细调整喷涂搭幅。因为搭接处的漆膜较厚，所以不能有太多的喷涂搭接。但是没有合适的搭接，两枪运行间就会因为漆膜过薄而产生锈蚀。
喷枪单方向运行喷涂，即喷枪喷过去后停止喷涂，回复到原来的位置再继续行枪喷漆。这种方式比较好控制。如果双方向喷涂，即喷枪运行过去后，回枪时继续喷涂，这时的喷涂搭接有点难控制。
为了最佳结果，所能参数必须检查，机器要很好地进行调校。作业中容不得不有半点错误发生，因为即使是一条中等规模的流水线，每天都有大量的钢板要被处理。由于涂料车间底漆的钢板以后将要涂上防锈防腐涂料系统，就必须保证车间底漆涂装的质量。
六.涂装过程质量控制要点
检验的要点包括：
（1） 贮存的钢材原始状态
（2） 除尘除砂系统的能力
（3） 抛丸叶轮参数，达到抛丸级别
（4） 磨料的选择
（5） 流水线速度
（6） 喷漆设备的纵横压力校准
（7） 喷枪孔径、喷幅和距离的选择
（8） 湿膜和干膜的测量
（9） 涂料混合
（10） 干燥性能，尽量减少搬运损害
（11） 干膜的质量控制（用铁制或玻璃试板）
（12） 以及漆膜的孔隙度（玻璃板）
此外，有必要告诉工厂经理、工人和负责日常检查工作的质量检验员（QC）。任何自动化工厂都需要持续地进行质量上的监控。现在有一个趋势是钢铁厂自己就进行车间底漆的施工，所以船厂、船东以及其它用户无法检查其施工。
每次车间底漆施工时都要进行干膜厚度的测量。抛丸处理后的钢板表面存着粗糙度，所以干膜厚度的测量要在光滑试板上进行。试板的长度要求为喷幅＋25％，这样就可以测量到喷幅搭接处的漆膜厚度。一般来说，试板的尺寸为500×100×1mm。必须使用1mm厚的试板，较薄的试板会影响测量的准确性。
测量要求使用电子式干膜测厚仪，使用前必须进行调较。钢板的上下两面都要求进行干膜厚度的测量。每一块试板上要求测量10个点，85％的读数要求误差在±3μm。
由于钢板表面的粗糙度影响，测量出来的漆膜厚度必须与规定的漆膜厚度有所增加。通常要求的表面粗糙度为40～75μm，相当于Rugotest N9～N10。粗糙度与漆膜厚度的关系如表14－6。
表14-6  钢板表面粗糙度和车间底漆干膜厚度的关系
钢板表面粗糙度Rugotest N9 钢板表面粗糙度Rugotest N10
光滑试板上面 波峰上面 光滑试板上面 波峰上面
25 17 25 15
20 14 20 12
15 11 15 9
没有要求喷砂除去车间底漆的情况下，要特别注意车间底漆与后道油漆的适应性。每一种车间底漆并不是可以和任何油漆相适应的。尤其要注意是油性漆和醇酸树脂漆不可以涂在含锌底漆上，因为这会引起皂化反应。仔细阅读涂料厂的技术说明书，保证油漆的相容性。
无机硅酸锌车间底漆在喷涂前要求完全固化。固化时间可以参考有关技术说明书。