钢桥长效防腐的设计
恶劣的环境，如沿海高盐雾环境、内陆高酸雨区，对钢结构及其涂层的破坏特别严重，因此就必须选用重防腐涂装系统，增加各涂层的厚度，选用高耐腐蚀的涂料。比如，一般涂层总厚度在40-60μm之间，而高耐腐蚀涂层总厚度在200-300μm之间；一般的丙烯酸涂层耐盐雾实验不足100小时，而氟碳涂料的耐盐雾实验可超过4000时。目前我国普遍存在的酸雨现象、工业性大气或海洋性大气等恶劣环境，而现代随着经济的发展对于钢结构的防腐涂层提出了长期长效防腐（20年以上）同时要求兼顾装饰美观的要求，这些普通的防腐涂层是难以胜任的，而性能优异的氟碳涂料系统正是能够满足这些要求的涂层材料。
在进行钢结构涂装设计时，最重要的是一定要根据建筑物给定的条件，在初期设计阶段就将防腐蚀问题考虑进去。对于钢结构受到外界因素的侵蚀要充分加以考虑，还要考虑这些外界因素对建筑物的各种条件的作用有多大，比如，场地情况、房屋结构、部位、构件和空间条件等等。考虑到建筑物涂装设计的给定因素后，将其等级化，然
后，在这个等级范围内进行涂装设计的取舍。对于漆膜的综合耐久性能，还必须考虑到施工条件、维护管理和经济等因素。应用ISO 12944进行涂装设计指导，基本可以
分成以下几个步骤：
(1)确定钢结构的腐蚀环境；
(2)确定保护钢结构的期望年限；
(3)确定涂料品种和漆膜厚度。
1、 应用ISO 12944进行涂装设计指导－钢结构防腐设计体系的依据
中国在1996实施的GB／T 15957—1995《大气环境腐蚀性分类》具体规定4类大气环乡村大气、城市大气、工业大气和海洋大气。对于普通碳钢在这4类环境下的腐
蚀等类测和空气中的腐蚀性物质含量作了规定。
表1 我国大气环境腐蚀性分类
腐蚀类型 |
腐蚀速率/mm·a-1 |
腐蚀环境 |
等级 |
腐蚀程度 |
腐蚀气体类型 |
相对湿度（年平均）/％ |
大气环境 |
I |
无腐蚀 |
<0.001 |
A |
<60 |
乡村大气 |
II |
弱腐蚀 |
0.001～0.025 |
A B |
60～70 <60 |
乡村大气 城市大气 |
III |
轻腐蚀 |
0.025～0.050 |
A B C |
>75 60～75 <60 |
乡村大气 城市大气和工业大气 |
IV |
中等腐蚀 |
0.050~0.20 |
B C D |
>75 60～75 <60 |
城市大气、工业大气和海洋大气 |
V |
较强腐蚀 |
0.20～1.00 |
C D |
>75 60～75 |
工业大气 |
VI |
强腐蚀 |
1～5 |
D |
>75 |
工业大气 | 其他国家，如英国BS 5493腐蚀环境分类见表7，其中，对于大气腐蚀环境的分类有很好酌参考价值，可以看出，对于大气环境、污染和潮湿是决定腐蚀性大小的重要因素。
表2 英国BS 5493腐蚀环境分类见
腐蚀环境 |
环境污染状况 |
污染的内陆 |
城市大气，指某些无工业区域可能受远处污染源的污染，空气中含有二氧化硫等。 |
无污染的海滨 |
海洋大气，离海岸小于0.25～3km的地区 |
无污染的海滨 |
海洋大气和随主风和地形而变，经常有可见盐雾 |
室外潮湿 |
游泳池等区域 |
室外掩蔽 |
与内陆环境相同，无雨水冲刷，通常有阴暗、潮湿和冷凝现象 |
淡水 |
江河湖水 |
海水淹没 |
海水全浸或盐水里 |
海水飞溅 |
码头、海堤或经常有盐雾的地方 |
土壤 |
泥土、砂砾、岩石等，主要指埋入地下的结构物 | 几十年来，防腐蚀专家在腐蚀领域取得了重大进展，开发出了许多高性能涂料产品。许多组织机构，如，NACE和SSPC等的专家也一直在致力于标准、程序和培训方案
的改进。一些国家也建立了自己的国家标椎，以供本国的涂料供应商制订规格书。但是，却一直没有一个国际化的涂装规格书和工艺标准。直到1988年，国际标准化组织
ISO推出了ISO12944，这是一个全球防腐蚀技术人员期待已久的公用标准。
ISO12944是国际标准化组织为那些从事涂料防腐蚀工作的业主、设计人员、咨询顾问、涂装承包商、涂料生产企业等汇编的标准，为这些人员单位和组织机构提供
了重要的参考。这份标准同时也通过了欧洲委员台的批准认可，所以它实际上取代了一些国家标准，如英国的BS5493．德国的DIN55928等。ISO12944共分八个部分，编
号与内容如下：IS012944—1总则；IS012944—2腐蚀环境分类；IS012944--3设计要点；IS012944一04表面处理的种类和等级；IS012944—5涂料配套系统； IS01
2944—6实验室性能测试方法；IS012944—7涂装工作的管理和检查；IS012944—8新建涂装工程及维修规格书的制订。
IS012944标准同时通过欧洲专业委员会的批准与认可，取代了英国BS5493标准、德国 DIN55928标准。但在美国仍使用他们的国家标准 SSPC和相关的行业标准N
ACE。
表3 IS012944标准各种环境下的腐蚀性
|
腐蚀等级 |
单位面积内、材料损失（第一年暴露后） |
温和气候下的典型环境 |
|
低碳钢 |
锌板 |
室外 |
室内 |
|
质量损失g/m2 |
厚度损失μm |
质量损失g/m2 |
厚度损失μm |
|
Ｃ1（腐蚀性非常低） |
≤10 |
≤1.30 |
≤0.7 |
≤0.1 |
--- |
洁净空气中的受热建筑，如办公室、商店、学校、宾馆等。 |
|
Ｃ2（腐蚀性低） |
>10～200 |
>1.3～25 |
>0.7～5 |
>0.1～0.7 |
腐蚀程度低的大气，多指乡村 |
未受热且可能结露的建筑，如仓库、体育馆。 |
|
Ｃ3（腐蚀性中等） |
>200～400 |
>25～50 |
>5～15 |
>0.7～2.1 |
含有低度二氧化硫的城市和工业环境或低盐度的沿海地区 |
高湿度和空气污染的车间，如食品厂、洗衣店、酿酒厂、乳制品厂。 |
|
Ｃ4（腐蚀性高） |
>400～650 |
>50～80 |
>15～30 |
>2.1～4.2 |
盐度较低的工业区和沿海地区 |
化工厂、游泳池、海边的船码头 |
|
Ｃ5-1 （腐蚀性非常高的工业环境） |
>650～1500 |
>80～200 |
>30～60 |
>4.2～8.4 |
高湿度和腐蚀性的工业环境 |
经常结露的污染严重的建筑和区域 |
|
Ｃ5-Ｍ（腐蚀性非常高的海洋环境） |
>650～1500 |
>80～200 |
>30～60 |
>4.2～8.4 |
高盐度的沿海和海上钻井平台 |
经常结露的污染严重的建筑和区域 | 目前，在进行重防腐涂料的配套设计时，必须最大限度依据1S012944—1998(E)国际标准，尤其是下列三个方面：
(1)腐蚀环境的分类
在IS012944标准中对不同大气环境(C2、C3、 C4、C5—1、C5-M)和淡水(1M1)、海水(1M2)、没水环境作了定义和说明；并对上述环境条件下钢铁及锌的年腐蚀量作了数值上的规定，这是涂装配套设计的依据(见表8)。
一般来说，边远地区、低污染的地区、有暖气的建筑内部等是C1和C2环境，典型的如：机场。
城市及工业环境：中等程度的污染，如，二氧化硫含量高，湿度高的生产区域是C3环境，典型的如，处于城市中的体育场馆。
工业区、沿海和化工厂等可以视作是C4环境，典型的如：电厂。
高湿度的工业区域污染特别厉害的地方是C5I工业腐蚀环境，高湿度加L高盐度就是C5M海洋腐蚀环境。
(2)涂层的耐用年限
ISO12944—6—1998(E)规定了处于不同环境下涂层耐用年限分低(2～5年)、中(5～15年)、高 (15年以上)三档。
低耐久性(Low) 设计寿命F年以厂；
中耐久性(Medium) 设计寿命5—15年；
局耐久性(High) 设计寿命15年以广。
需要注意的是，预期的耐久性并非担保时间，涂层不可能永远是完好的。耐久件与涂料
配套的设计寿命可以看作是一个概念，都是指涂料系统达到所要求的一直到第一次大修前的使用寿命。在此之前，应该定期进行小修小补的保养工作。涂料系统的状况可
以按照标准ISO 4628 1－6进行判定。出于防腐蚀的考虑，根据ISO 4628—3．涂料系统的第一次维修应该在涂料损坏达到Ri3时就进行。
对于漆膜厚度的规定，也是根据腐蚀环境及使用寿命来定(表4)
表4 腐蚀环境、使用寿命和涂膜厚度的关系
|
腐蚀环境 |
耐用年限 |
干膜厚度／μm |
|
C2 |
低
中
高 |
80
150
200 |
|
C3 |
低
中
高 |
120
160
200 |
|
C4 |
低
中
高 |
160
200
240(含锌粉)
280(不含锌粉) |
|
C5-1,C5-M |
低
中
高 |
200
280
320 |
（3）涂层种类及厚度的选择
这里ISO 12944有比较详尽的分类，当然在实际应用中，每家公司都应该结合自身公司实际，推出符合防腐要求的涂装体系。
2、钢桥涂装前的表面处理
防腐蚀涂层受到破坏是多因素造成的，其主要原因是涂层材料不当和涂层施工方法不当。
一般来说，未经过特殊处理的钢材（如碳钢），都是容易生锈的，而经过特殊处理的钢材（如不锈钢、镀锌钢、耐候钢、经氟碳涂装的碳钢），则不容易生锈。因此，要选用特殊处理过的钢材。
选用了不当的保护涂层。不同的保护涂层赋予钢材不同的保护期限，如醇酸树脂类涂料在户外1-2年就完全被破坏，无法再保护钢结构；丙烯酸类则在5-8年，硅丙类8-10年；而氟碳涂料则可在户外使用20年以上仍然漆膜完好。
选用了不当的涂装工艺。优秀的涂料还必须配上优秀的涂装工艺，才能体现其完美的价值。涂装工艺不当，再好的涂料也不能起到应有的保护作用。比如，前处理中没有彻底清除钢结构表面的油脂、锈蚀，会造成涂膜附着不良，锈蚀继续扩散；防锈底漆或氟碳面漆的膜厚未达到规定厚度，会造成涂装系统提前结束使用寿命。
长期以来，人们对钢材的防腐蚀处理，片面强调了涂料品种的选择及涂膜厚度的检测和监督，而忽视了喷漆前钢材的表面处理质量，日本学者曾研究过影响涂膜质量和寿命的各种因素，并得出如下结论(见表5)。
表5 影响涂膜质量的因素
|
序号 |
主要因素 |
影响程度，％ |
|
1 |
表面处理质量 |
50 |
|
2 |
涂装道效 |
20 |
|
3 |
涂料品种(同一系列) |
5 |
|
4 |
涂装技术及环境等 |
25 |
由此可见，喷漆前表面处理质量是影响涂膜保护性能的最主要因素．也就是说高性能的重防腐涂料，对表面处理质量极为敏感，不适当的表面处理，高性能的重防腐涂料也不能得到好的防蚀效果。
(1)影响表面处理质量的因素
钢材表面的氧化皮、锈蚀产物、油污、灰尘等，还有钢材表面的结构问题。如锐边、侧角、焊孔、焊瘤、毛刺等，必须通过表面处理将它们磨平或去除。表面粗糙度的存在会提高涂膜和被涂表面之间的结合，它是通过几个方面起作用的：
表面粗糙度的存在增大了表面积，重防腐涂料中的无机硅酸锌底漆在成膜固化时具有相当大的引力，易使涂膜开裂表面粗糙度的存在可以抵抗这类张力，防止裂纹产生；表面粗糙度可以支承部分涂膜的质量，对于垂直表面涂装尤有良好作用；
钢材表面合适的粗糙度有利于涂膜保护性能的提高，反之粗糙度太大或太小不利于涂膜的保护性能。在涂料用量固定时，粗糙度太大，会造成涂膜厚度分布不均匀，特别是波峰处膜厚不足引起早期锈蚀；在波谷凹坑内会截留气泡，成为涂膜起泡的根源。粗糙度太小不利于膜的附着。钢桥钢材表面粗糙度一般控制在40～80μm。
(2)表面处理的内容与方法
钢结构表面存在油污、铁锈和旧防腐层。这些污染物的存在会降低新的防腐涂层与钢结构表面的结合强度，影响防腐层的使用寿命。大量实践证明，涂层质量、耐久性与表面预处理关系重大，在一定情况下甚至起着决定性的作用。因此，钢结构的表面除锈处理是保证涂装工程质量的基础。
钢结构表面处理的方法有溶剂清洗、手工除锈、机械处理、喷砂处理、火焰喷射处理、化学处理、电化学处理等多种方法和工艺。对于钢结构来说，最常用的是喷砂处理，对于一些部件，也使用化学或电化学处理方法。处理后要求基材表面干净、无污染、暴露出基材本色，达到良好的浸润、胶合、附着的目的。
象造船和建造桥梁等大型钢结构工程，由于建造时间长，为防止钢材在工序中锈蚀，出现了钢板 (或型材)预处理流水线，在流水线中有抛丸设备，进行高度自动化的除锈
并预涂上车间底漆。
溶剂清洗：用溶剂或其蒸汽、乳化液、碱或水蒸气完全除去油脂、蜡、尘及其它污物。
手工除锈：用钢丝刷、铲刀、锤、纱布等除去浮锈
机械处理：利用机械动力工具以冲击、摩擦作用进行除锈。
喷砂处理：喷射砂，完全除干净锈、氧化皮及杂质。
火焰喷射处理：用乙炔火焰烧除油污，脱除锈及松的氧化皮，再接着用钢丝刷或喷射除锈。
化学处理：利用酸溶液与铁的腐蚀产物进行化学反应，生成溶于水的铁盐除去锈。
电化学处理：利用电化学方法对钢结构表面处理生成钝化层，一提高防腐性能。
(3)钢材表面处理质量的评定
a、表面清洁度的评定：我国在1988年颁布了等效采用ISO 8501－l的国家标准GB 8923—1988《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》。
评定钢表面预处理质量时，一般采用和标准照片比较的目视法判断，应在良好的散射日光下或照度相当的人工照明条件下进行，要求标准照片尽量靠近需评定的表面。未涂装过的钢材表面原始锈蚀程度分为四个“锈蚀等级”，将未涂装过的钢材表面和全面清除过原有涂层的钢材表面除锈后的质量分为若干个“除锈等级”。钢材表面的锈蚀等级和除锈等级，通过标准文件中的文字说明和对照标准附带的典型样板照片共同确定。
1、 锈蚀等级及评定方法 根据钢材表面氧化皮的覆盖程度和锈蚀情况，将原始锈分为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四个等级。
Ａ级：全面覆盖氧化皮，几乎没有铁锈的钢材表面；
Ｂ级：部分氧化皮已经脱落，已发生锈蚀的钢材表面；
Ｃ级：氧化皮已因锈蚀而剥落，或者可以刮除，并已少量点蚀的钢材表面。
Ｄ级：因锈蚀，氧化皮已全面剥离，普遍发生点蚀的钢材表面。
对照国家标准ＧＢ8923中有原始锈蚀等级标准中的4张彩色照片及文字说明进行评定。
b．表面粗糙度的评定：表面粗糙度的大小与磨料的粒度、形状、材料、喷射的速度和作用时间等工艺参数有关，其中以磨料的粒度影响为最主要。参照国际标准，我国电制定了相应的国家标准GB／T 13288《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定（比较样块法）》。对粗糙度数值的表示，一般是指：平均最大峰谷高度。对于通常防腐蚀涂料来讲，钢材表面合适的粗糙度范围是40～75μm，最大粗糙度不应超过100μm。以GB／T 13288对钢材表面喷射清理形成的粗糙度来分，中级是比较合适的粗糙度。
粗糙度评定传统方法是采用带有触针和千分表的粗糙度测量仪。我国新制订的国标是一种比较样块法，是将合适的标准样块与被测表面一起进行对照比较，必要时可用
放大镜观测。另外，如果目视方法评定有困难，还可采用触摸法比较。
2、除锈等级及评定方法：该标准对经过喷丸（砂）或抛丸除锈、手工除锈、动力工具除锈和火焰除锈的钢材表面的清洁度，规定了除锈等级，分别用Sa（ 喷丸或砂、抛丸等机械除锈）、St (手工和动力工具除锈)、F1（火焰除锈）代表除锈方法，其后缀以阿拉伯数字表示除锈等级。
Sa1 轻度喷射或抛射除锈 钢材表面无可见的油脂和污垢，没有附着不牢的氧化皮、铁锈、涂层等附着物；
Sa2 彻底喷射或抛射除锈 钢材表面无可见的油脂和污垢，已经基本除净氧化皮、铁锈、涂层筹附着物；
Sa2.5 非常彻底的喷射或抛射陈锈 钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和涂层等附着物，任何残留的痕迹仅是点状或条纹状的轻微色斑；
Sa3 改善钢材表观沾净度的喷射或抛射除锈 钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和涂层等附着物，表面呈现均匀的金属光泽。
St2 彻底的手工和动力工具除锈 钢材表而无可见的油脂和污垢，没有附着不牢的氧化皮、铁锈、涂层等附着物；
St3 非常彻底的手工和动力工具除锈 钢材表面无可见的油脂和污垢，没有附着不牢的氧化皮、铁锈、涂层等附着物。比St2除锈更彻底，底材显露部分的表面，有金属
光泽。
F1 火焰除锈 钢材表面无氧化皮、铁锈和涂层等附着物，任何残留的痕迹仅为表面变色。
3、涂料的涂装施工
“三分涂料，七分涂装。”涂装施工对涂料性能的发挥有重要影响。采用先进的涂装方法和设施对增进涂层质量、提高涂料利用率有积极的作用，并能改善涂装施工环
境和符合环保要求。
(1)喷漆前的准备工作
按例行规定做好开桶、熟化、搅拌等准备工作。目前的重防腐涂料，一般无需稀释，开罐、搅拌后即可进行无气喷涂，稀释剂更多用于清洗工具。
(2)高压无气喷涂技术问题
随着科学技术的发展，在涂料施工上已形成了很多先进的方法。对重防腐涂料主要采用的涂装方式有：刷(辊)涂、空气喷涂、无气喷涂、热喷涂等等，但最主要的是无
气喷涂。
目前钢结构行业应用最普遍的是无气喷涂法。无气喷涂是使涂料通过加压泵(0．14～0．69MPa)被加压，通过特制的硬质合金喷嘴(0.17～1.8mm)喷出，其速度非
常高，当高压漆流离开喷嘴到达大气后，随着冲击空气和高压的急剧下降，涂料内溶剂剧烈膨胀而分散雾化，高速地涂覆在被涂物件上。因涂料雾化不用压缩空气，所以称之为无空气喷涂。这种施工方法的优点是：无空气喷涂比一般喷涂的生产效率可提高几倍到十几倍；喷漆的漆雾比空气喷涂少，涂料利用率提高，且减少了漆雾的污染，可实现高固体分、高粘度涂料的喷涂，一次形成较厚的涂膜；由于漆流中没有空气，避免了因压缩空气含有水分、油污、尘埃等杂质而引起的漆膜缺陷，涂膜附着力好，即使在缝隙、棱角处也能形成良好的漆膜。
此种施工方法的缺点是：操作时喷雾的幅度和喷出量不能调节，必须更换喷嘴才能达到调节的目的。漆料损耗大，对环境有一定的污染；不适宜用于喷涂面积较小的物件。
在重防腐涂料的涂装行业中，基本上使用的是气动型无气喷漆机。它的最大特点是安全、容易操作。在易燃的溶剂蒸气的环境中使用无任何危险。缺点是动力消耗大和
产生噪音。
在无气喷涂机使用中．应注意下列技术问题：
a．喷漆压力：是无气喷涂时重要的技术参数。
确定每种重防腐涂料喷漆压力的主要依据是涂料生产厂家提供的技术说明书。
喷漆压力应低于该喷漆机所允许的最高压力。
虽然，提高喷漆压力可以增加涂料喷出量，在一定范围内可提高喷漆效率，但压力过高，对无气喷漆机来说，会造成设备过早磨损，影响使用寿命。
b．喷嘴的选择：无气喷漆机喷嘴当量孔径大小决定了流量的大小，通过对喷嘴孔径和喷幅(或喷射角度)大小的选择，以获得重防腐涂料的规定膜厚和合适的喷涂效率。
各厂商生产的喷嘴都有一系列的规格型号，从型号可以看出喷嘴的孔径(或流量)、喷嘴的喷幅与喷射角。
c.无气喷漆机类型的选择：为适应各种重防腐涂料的喷涂，设备生产厂家改善了无气喷涂设备的某些性能，研制了许多新型的专用无气喷涂设备。如富锌涂料专用喷涂机。无机硅酸锌底漆、环氧富锌底漆等是重防腐配套涂料中第一道漆。
常用的富锌专用高压无气喷漆机有：美国Gra—co公司的ＢＵＬＬＤＯＧ33：1、德国WIWA的38032、中国重庆长江机械厂生产的QPT 3256 C型，中国船舶总公司船舶工艺所的ＢＤ•30-150等。
(3)涂装环境条件
涂装作业时，周围的环境条件对涂装质量起着很大的作用。一是温度，温度对涂装的影响十分大，尤其是在使用环氧系列涂料时。环氧树脂涂料(包括焦油环氧)在10℃以下时，固化缓慢，在5℃以下时停止固化。若需继续作业，必须采用低温固化类涂料，或采取保温措施。而氯化橡胶、乙烯树脂等重防腐涂料，只要表面无霜、无水，可以在0℃以下时涂装施工。
当环境温度高于40℃时，对醇溶性无机富锌等快干型涂料，极易引起干喷。喷涂时，要求喷枪与被涂面保持最小距离，并始终保持垂直，必要时，添加稀释剂，以缓和干喷状态。
若施工温度过高，还会缩短化学固化涂料的混合使用时间，通常情况下，温度每升高l0℃，固化时间缩短一半，施工前，需进行周密的计划，以免造成涂料的浪费。
另一个环境条件是相对湿度和露点。涂装时的相对湿度一般规定不能超过85％。同时还必须进行露点管理。
露点是指在该环境温度和相对湿度的条件下，物体表面刚刚开始发生结露的温度，该温度即为该环境条件下的露点。
涂装环境还包括照明条件，要求采光好，亮度均匀，照明度为150～3001x．但又要避免日光直射，以利涂装操作。同时通风良好，换气适当，涂装区域的空气保持干燥、清洁、少尘或无尘。
(4)预涂装
钢结构涂装工艺中的预涂装是保证涂装质量的重要环节。一般针对钢结构工程中大量的电焊缝；各种孔及槽沟的切割边缘；结构上的“死角”如H型钢、衍材的背面、特殊的加强梁等无气喷涂难以喷到的部位；喷涂车间底漆后的二次锈蚀部位等等。
对预涂装的次序，亦应根据工程具体情况作精细安排，为保证喷砂后钢构件不重新泛锈，应先对特别容易漏涂部位，如流水孔内、螺帽和背对背钢板部位先行预涂。而
焊缝、自由边等其他部位在喷涂中层漆之前进行预涂；同样能收到好的效果，至于预涂的漆料，必须按涂装配套方案中的与钢铁接触的底漆相同，为增加该底漆的渗透力，且易于操作，底漆预涂时应作适当稀释。
4．重防腐涂料的干燥与固化
涂料的成膜过程就是涂料的固化过程，对溶剂型涂料俗称为涂料的干燥。重防腐涂料只有通过干燥或固化形成漆膜后，才能发挥其保护作用，因而涂膜干燥是涂料施工的三个主要内容之一。
(1)涂料的成膜机理
根据粘结剂的不同，目前钢结构配套涂料可分为物理干燥型和化学固化型两大类(见表6)。
表6 涂料的成膜机理
|
成膜方式 |
涂料举例 |
|
物理干燥 |
溶剂型 |
沥青涂料
氯化橡胶涂料
丙烯酸涂料
乙烯基涂料 |
|
水溶性 |
丙烯酸涂料 |
|
化学固化 |
氧化聚合固化 |
油性漆
醇酸、酚醛涂料
环氧酯涂料 |
|
双组分固化剂固化 |
环氧涂料
聚氨酯涂料
聚酯涂料
常温固化氟碳涂料 |
|
湿气固化 |
聚氨酯涂涂
无机硅酸锌涂料 |
物理干燥型涂料的粘接剂分子在湿膜和干膜中是相同的，树脂的组成、分子结构及大小都没有变化，仅仅是稀释剂的挥发的物理过程，涂膜干燥后留下树脂分子在涂层
中相互缠绕交织。
物理干燥型涂料有以下4个特性
Ａ.层间互溶性，也就是说，有可逆性。这类涂层在喷涂后数月或数年，在它本来的溶剂或更强的溶剂中可以重溶。溶剂分子穿透到树脂分子之间，分离后重新液化，溶
解粘接剂，实现了层间互溶，因此这类涂料无涂装间隔的限制，重涂性能极佳。
Ｂ.不耐溶剂，对溶剂有敏感性。这些涂料对它们本身的溶剂或更强的溶剂没有耐抗力。这类涂料不耐溶剂，也不耐油脂。
Ｃ.物理干燥型涂料的涂膜在形成过程中不涉及化学反应，涂膜形成对温度无依赖性，可以在较低的温度下施工。合适的烘干温度可以促进稀释剂的挥发速度，加速成膜。
Ｄ．热塑性，物理干燥型涂料的涂层，在较高温度下会变得柔软。
化学固化型涂料一般是双组分。树脂(粘接剂)和固化剂两种成分混合后发生化学反应，较小的“湿”分子已形成了新的固化了的树脂分子，涂膜是由于互相交织聚结而形成的，但也存在溶剂的挥发过程。
化学固化类涂料的特性
a．不可逆性，也就是说，固化了的涂层不能重溶；
b．由于化学固化的不可逆性，化学固化涂料干燥后，不能再用溶剂溶解，它的涂层有耐溶解性；
c.化学固化类涂料在固化过程中化学反应的速率与温度有关，因此，形成涂膜时．对温度有一定要求，在额定温度下，涂膜不会形成。合适的烘干温度可以促进化学作用的反应速度；
d．非热塑性，在较高温度条件下，化学固化类涂膜不会软化；
e.有重涂间隔的限制。重涂必须在固比结束前进行。如果固化已经完成。那么表面须用机械方法粗糙后，才可复涂。
(2)干燥时间和最佳涂装间隔
表7 各类涂料有不同的于燥时间和涂装间隔
|
涂料类型 |
干燥时间（23℃+2℃） |
最佳涂装间隔（23℃+2℃） |
|
表干，h |
实干，h |
最短，h |
最长，d |
|
沥青类 |
2 |
24 |
14～24 |
5 |
|
氯化橡胶类 |
0.5 |
2 |
9 |
7 |
|
环氧沥青类 |
8 |
24 |
20 |
5 |
|
醇酸类 |
4 |
24 |
14 |
7 |
|
环氧类 |
4 |
24 |
9 |
5 |
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乙烯类 |
1 |
4 |
6 |
3 |
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聚氨酯类 |
2 |
6 |
14 |
5 |
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丙烯酸类 |
0.5 |
4 |
6 |
5 |
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氟碳类 |
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无机类 |
4 |
24 |
2 |
2 |
具体的要根据重防腐涂料的说明书来掌握。涂层的固化干燥过程按程度可分为三个阶段：
触指干燥(又称指干)：手指轻触涂层感到发粘，但涂料不附在手指上。
半硬干燥：手指轻压涂层感到发粘，涂料不附在手指上。
完全干燥：手指强压涂层也不残留指纹。
一般在前手指强压涂层也不残留指纹。—道涂层完全干燥后进行下一道涂装。
重防腐蚀涂料干燥的速度还与涂膜厚度有关，在溶剂挥发成膜的情况下，涂膜厚度是一个重要因素。有资料报道，溶剂开始挥发时，其速度取决于膜厚的一次方，当溶
剂挥发速度增加时，溶剂在涂膜中扩散速度则取决于膜厚的二次方。因此重防腐蚀涂料涂膜较厚时，完全干燥时间延长。完全干燥越慢，施工中应严格控制它的厚度。
(3)重防腐蚀涂料的干燥固化方法
根据重防腐蚀涂料的成膜机理和钢结构的涂装工艺流程，有两种干燥固化的方法：
a．自然干燥：也称空气干燥，包括溶剂挥发型、氧化—聚合型漆、室温固化型漆。除去车间底漆和少数大型钢结构厂有烘房外，绝大多数闲结构厂还是采用自然干燥法。自然干燥并不是指钢结构被涂物在露天场所自然晾干，自然干燥必须有满足环保、消防和劳动卫生法规的固定场所；但它受自然条件的影响比较严重。如一般温度高能加速自然干燥，建议在10～35℃范围内，但在气温特高的情况下，溶剂挥发过快也会影响干燥后涂膜质量；自然干燥时，环境湿度是影响干燥速度和涂膜质量的一个重要因素，湿度高时，空气中所含大量水分。对湿膜中溶剂的挥发起抑制作用，一旦遇到低温，溶剂反被湿膜表面冷却，使空气中水气冷凝，造成涂膜泛白，影响涂膜质量。
同时，自然干燥的固定场所应清洁、无灰尘。
b.加热固化(或称烘干)是现代钢结构涂装中主要的涂膜干燥方式。它具有下列优点：干燥速度快，少占用场地和设备；在一定程度上，能增强涂层的物理机械性能；同
时能减少涂层沾染灰尘，减少有害溶剂蒸气的挥发。
环氧富锌底漆、环氧面漆、环氧磷酸锌底漆属化学固化类涂料，涂料成膜时，对温度有一定的要求，固化过程中发生的化学反应的比率与温度直接相关。
氯化橡胶、丙烯酸、乙烯等钢结构面漆，属物理干燥类涂料。温度高，溶剂的挥发就快，涂膜的干燥也快，所以钢结构采用加热干燥，设置烘干室是最理想的方法。
5．涂装工艺的质量检查
涂料质量：涂料进场应查验产品合格证，并取样复验，对照涂料说明书，符合产品质量标准后，才可使用。按GB3186标准规定随机取样数应大于 (n／2)1/2(n为交货产品桶数)，同时取样两份，每份0.25kg，其中一份校验，另一份储存备用。
涂层外观质量：按GB50205—2001标准14.2.3条，构件表面没有误涂、漏涂，涂层无脱皮和返锈。涂层均匀，无明显皱皮、流挂、针孔和气泡。全部构件目测检查。
附着力检查：附着力检查方法按国家GB1720标准或GB9286标准用划格法测定，附着力至少达到l级。检查数量：按构件数1％抽查，不应少于3件，每件测3处。
膜厚质量：用干漆膜测厚仪，认真检测每层涂层的干膜厚，必须达到规定膜厚的要求。检查方法按 GB50205—2001标准(钢结构工程施工质量验收规范)中14.2.2条。每个构件检测5处，每处的数值为3个相距50mm测点涂层干漆膜厚度的平均值。
在很多钢结构厂采用两个85％的膜厚质量检查法。即85％的膜厚检测值能达到规定膜厚的要求；15％不到规定膜厚的膜厚检测值，能达到规定膜厚的85％。必须检测涂层配套中的每一道膜厚，特别是保证富锌涂料的规定膜厚。 |
于领先地位，并率先通过了国际质量体系认证。