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鋼結(jié)構(gòu)防腐

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鋼結(jié)構(gòu)及鋼架長效防腐

2012/8/3 閱讀次數(shù)：[4966]

采用噴射除銹，涂環(huán)氧彩色漆、氯化橡膠漆復(fù)合防腐涂層，防腐效果好，壽命長久。
　以往，鋼結(jié)構(gòu)及網(wǎng)架的防腐蝕沒有受到應(yīng)有的重視，只采用手工除銹，涂刷一般紅丹底漆和普通油漆，使用半年或一年后，涂層起泡、透銹、脫落，鋼材受到腐蝕，返修十分困難。
防腐層受到破壞是多種因素造成的，其主要原因是涂層材料不耐腐蝕以及涂層施工方法不當(dāng)。
鋼結(jié)構(gòu)和網(wǎng)架長期暴露在空氣中，當(dāng)氣候變化時(shí)，空氣的相對濕度超過某一臨界值，在鋼鐵的表面就會形成水膜，這空氣濕度的臨界值與鋼鐵表面狀態(tài)和表面有無吸濕物有關(guān)。不同表面狀態(tài)的空氣臨界濕度鋼鐵表面狀態(tài)臨界濕度（％）
干凈表面在干凈的空氣中接近100
被二氧化硫處理過的表面80
干凈表面在含0.01％二氧化硫的空氣中70
在3％氯化鈉溶液中浸蝕過的表面55
當(dāng)空氣被污染或在沿海地區(qū)空氣中含鹽時(shí)，臨界濕度都很低，鋼鐵表面容易形成水膜。
鋼鐵的腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕，鋼結(jié)構(gòu)在焊接時(shí)造成與母材材質(zhì)的差異，焊渣及應(yīng)力都會形成腐蝕電池的陰極和陽極區(qū)，尤其是鋼鐵表面除銹不徹底，鋼材表面留有一層軋制的氧化鐵皮。有些人認(rèn)為這氧化皮不是銹，其實(shí)不然，這氧化皮是高溫腐蝕產(chǎn)物，主要是四氧化三鐵，它在含微量鹽的水中，與鋼鐵的電極電位差可達(dá)0.26伏。在水膜中，軋制氧化皮將作為在的陰極，純鋼鐵形成陽極。陽極不斷地被腐蝕，陰極逐漸地?cái)U(kuò)大，銹蝕產(chǎn)物拱破涂層，鋼結(jié)構(gòu)被腐蝕。
要作好防腐工程，達(dá)到長效防腐的效果，必須滿足三項(xiàng)基本要求，即：做好表面處理、選擇高性能材料、達(dá)到一定的涂層厚度。
1、表面處理
表面處理非常重要，同一種油漆，同一種腐蝕環(huán)境，使用拋噴射除銹較手工除銹漆膜壽命可延長三倍到五倍。
應(yīng)清除鋼鐵表面的污物和銹層，尤其是軋制鋼材時(shí)形成的黑氧化皮，它是電化學(xué)腐蝕的陰極，是腐蝕的根源，必須除掉。表面處理質(zhì)量應(yīng)達(dá)到涂裝前鋼材表面預(yù)處理規(guī)范的Sa2.5級。
2、材料選擇
表面涂刷專用防腐漆，仍是目前對鋼結(jié)構(gòu)及網(wǎng)架防腐的主要手段。防腐漆按保護(hù)功能可分為底漆、中層漆和面漆，各層油漆均有其特性，各負(fù)其責(zé)，幾層組合起來，形成復(fù)合涂層，提高防腐性能，延長使用壽命。
2.1 底涂層
2.1.1 富鋅底漆
富鋅底漆是由大量的微細(xì)鋅粉與少量的成膜基料組成。鋅的電化學(xué)活性比鋼鐵高，在受到腐蝕時(shí)，有自我犧牲的作用，使鋼鐵被保護(hù)。腐蝕產(chǎn)物氧化鋅又填充了空隙，使涂層更加致密。作為防腐蝕涂裝系列的底漆，一般厚度為30—40微米，太厚易龜裂和剝落。
常用的富鋅底漆有三種：
水玻璃無機(jī)富鋅底漆
五十年前研制的無機(jī)富鋅底漆是以水玻璃為基料，加入鋅粉，混合后涂刷。固化后要用清水沖洗，施工工藝復(fù)雜，工藝條件苛刻，表面處理必須在Sa2.5級以上，另外對環(huán)境溫度、濕度都有要求，形成的涂膜易開裂、脫皮，目前已很少采用。
1994年，我公司承擔(dān)首都機(jī)場四機(jī)位庫鋼結(jié)構(gòu)防腐施工，設(shè)計(jì)部門曾選用過水玻璃無機(jī)富鋅涂料作為底漆層，后因出現(xiàn)涂層開裂，被迫全部清除，改用正硅酸乙酯作基料的無機(jī)富鋅底漆。
醇溶型無機(jī)富鋅底漆
該底漆是以正硅酸乙酯為基料，以酒精為溶劑，經(jīng)部分水解聚合，加入鋅粉混合均勻后涂覆成膜。
有機(jī)富鋅底漆
有機(jī)富鋅底漆是以環(huán)氧樹脂為成膜基料，加入鋅粉，固化形成涂層。
環(huán)氧富鋅底漆不但防腐性能優(yōu)良，而且附著力強(qiáng)，并與下道涂層環(huán)氧云鐵中層漆結(jié)合緊密，與其他高性能的中層漆均有良好的粘結(jié)性。主要用于一般大氣中的鋼架結(jié)構(gòu)和石油化工設(shè)備的防腐。
無機(jī)富鋅底漆與環(huán)氧富鋅底漆比較，其各自特點(diǎn)為：
（1）無機(jī)富鋅底漆與鋼鐵有化學(xué)反應(yīng)，屬化學(xué)結(jié)合，耐蝕性、耐久性優(yōu)于環(huán)氧富鋅。無機(jī)富鋅表面處理要求較高，要求噴砂除銹至Sa2.5級，而環(huán)氧富鋅為Sa2級。
（2）無機(jī)富鋅耐熱性、耐溶劑性、導(dǎo)電性優(yōu)于環(huán)氧型，但力學(xué)性能比環(huán)氧富鋅低.
（3）環(huán)氧富鋅易與面漆配套，無機(jī)富鋅受到一定限制，涂面漆時(shí)易起泡和剝落。
（4）無機(jī)富鋅施工時(shí)對環(huán)境要求比環(huán)氧富鋅高。
2.1.2 環(huán)氧鐵紅底漆
環(huán)氧鐵紅底漆是分罐裝的雙組份涂料，甲組份（漆料）由環(huán)氧樹脂、氧化鐵紅等防銹顏料、增韌劑、防沉劑等制成，乙組份為固化劑，施工時(shí)按比例調(diào)配。
氧化鐵紅是一種物理性防銹顏料，其性質(zhì)穩(wěn)定、遮蓋力強(qiáng)、顆粒細(xì)微、能在漆膜中起到很好的屏蔽作用，有很好的防銹性能。環(huán)氧鐵紅底漆對鋼板及上層環(huán)氧面漆均有很好的粘結(jié)力，常溫干燥快，對上層面漆不滲色，較普遍地用于鋼質(zhì)管道、貯罐、鋼結(jié)構(gòu)防腐工程，作防銹底漆使用。
環(huán)氧鐵紅底漆中含有緩蝕劑，當(dāng)面層漆受到破壞后，底漆緩蝕劑起到鈍化和緩蝕作用，仍可保護(hù)鋼鐵。
2.2 中涂層
中涂漆一般為環(huán)氧云鐵漆和環(huán)氧玻璃鱗片漆或環(huán)氧厚漿漆。
2.2.1 環(huán)氧云鐵漆
環(huán)氧云鐵漆是以環(huán)氧樹脂為基料加入云母氧化鐵制成，云母氧化鐵的微觀結(jié)構(gòu)像片狀云母，其厚度僅為數(shù)微米，而直徑為數(shù)十微米到100微米。它耐高溫、耐堿、耐酸性、無毒，片狀結(jié)構(gòu)可阻止介質(zhì)滲透，增強(qiáng)了防腐性能。它收縮率低，表面有粗糙度，是一種優(yōu)良的中層防腐漆。
　　應(yīng)用實(shí)例如上海南浦大橋：
　　主橋鋼梁外壁：噴砂除銹Sa2.5級；
　　層環(huán)氧富鋅漆80微米；
　　第二層環(huán)氧云鐵漆100微米；
　　第三層氯化橡膠云鐵漆45微米；
　　安裝后：第四層氯化橡膠云鐵漆45微米。
2.2.2 環(huán)氧玻璃片漆
環(huán)氧玻璃鱗片漆是以環(huán)氧樹脂為基料，以薄片狀的玻璃鱗片為骨料，再加各種添加劑組成的厚漿型防腐漆。玻璃鱗片厚度僅為2—5微米，片徑為100—3000微米。由于鱗片在涂層中上下多層排列，形成獨(dú)特的屏蔽結(jié)構(gòu)。有以下特點(diǎn)：
　（1）極優(yōu)良的抗介質(zhì)滲透性；
　（2）優(yōu)良的耐磨性；
　（3）固化時(shí)收縮小，固化成膜后熱膨脹系數(shù)�。�
�。�4）與基體粘結(jié)性好，耐溫度性好；
　（5）良好的施工性能，施工方便，易修補(bǔ)。
玻璃鱗片涂料比云鐵涂料有更多的優(yōu)點(diǎn)，一般涂一遍可達(dá)150—300微米。日本關(guān)西海上機(jī)場和本洲到四國的跨海大橋的鋼結(jié)構(gòu)都使用環(huán)氧玻璃鱗片涂料，涂層厚度達(dá)到1000微米。
2.3 面涂層
用于面漆層的涂料按其價(jià)位可劃分為三種等級；
�。�1）普通級為環(huán)氧漆、氯化橡膠漆、氯磺化聚乙烯漆等；
�。�2）中等級為聚氨酯漆；
�。�3）高等級為有機(jī)硅改性聚氨酯漆、有機(jī)硅改性丙烯酸面漆、氟涂料等。
環(huán)氧漆經(jīng)化學(xué)固化后，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，涂層致密，有很強(qiáng)的粘接力，很高的機(jī)械性能。它耐酸、堿、鹽，能抵抗多種化學(xué)介質(zhì)的侵蝕。在東化公司試驗(yàn)室中，環(huán)氧漆試件浸在硫酸、鹽酸、氫氧化鈉溶液，鹽水和汽油、柴油、原油等16種化學(xué)介質(zhì)中最長已達(dá)15年之久，但仍保持完好，足可證明環(huán)氧漆是一種十分可*的防腐材料。
東化公司生產(chǎn)的環(huán)氧漆中，添加了云母組份，能有交減緩紫外線對環(huán)氧漆表面層的降解粉化，可在室內(nèi)及非曝曬的環(huán)境下使用，其價(jià)格比聚氨酯漆低30％以上。
氯化橡膠漆以氯化橡膠為成膜物，氯化橡膠是用天然橡膠與氯氣反應(yīng)制成，它屬惰性樹脂，成膜后密封性能非常好，水汽、氧氣對漆膜的滲透率極低，而且耐酸、耐堿、耐水、耐氧化劑、耐各種腐蝕性氣體的腐蝕，在用醇酸樹脂改性后，耐侯性好，在使用過程，漆膜理化性能變化很小，可以說是一種經(jīng)濟(jì)耐用的防腐材料。
其它面涂層涂料因價(jià)格較高，使用很不普遍，本文不再詳述。
3、涂層厚度
涂料是防腐蝕的中間材料，必須經(jīng)過涂裝才能形成涂層。如果涂層厚薄不均，鋼材表面的毛刺或錨紡的高峰會露出涂層。如果涂層施工遍數(shù)少，涂層有針孔，水中的氧、氯離子、水分子等會穿過這些薄弱的地方，使鋼鐵生銹腐蝕。腐蝕產(chǎn)物體積膨脹，形成銹包，逐漸擴(kuò)大，涂層起泡脫落。
為了防止水、氧和電解質(zhì)穿過涂層，選用幾種高性能的防腐涂料組成一個(gè)加厚的復(fù)合防腐涂層體系，即：重防腐蝕涂層體系。
從公式：T=L2/6D可以看出：使用壽命T與涂層厚度L的平方成正比。增加涂層厚度,能加強(qiáng)涂層的隔離能力，是提高涂層壽命，保護(hù)鋼鐵的有效手段。采用新型的高固體份厚漿涂料，經(jīng)少量次數(shù)的涂裝，可以得到250—500微米的重防腐蝕涂層，而超重防腐蝕涂層厚度可達(dá)1000—2000微米（參考文獻(xiàn)：《涂裝技術(shù)實(shí)用手冊》葉揚(yáng)祥）防腐涂層厚度一般最少不低于200微米，厚度要均勻、連續(xù)完整、無針孔。交工前要用測厚儀和電火花檢漏儀檢查，可參照中國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T0447-96檢查驗(yàn)收。
4、防腐效果
首都機(jī)場四機(jī)位庫鋼結(jié)構(gòu)及網(wǎng)架采用噴射除銹達(dá)Sa2.5級，涂刷無機(jī)富鋅為底漆，環(huán)氧彩漆為中層漆，面漆為防火漆。質(zhì)量優(yōu)良，預(yù)計(jì)可使用30年以上。
廈門工程機(jī)械廠采用進(jìn)口環(huán)氧彩色漆。除銹采用拋丸除銹，噴涂環(huán)氧漆，質(zhì)量優(yōu)良
錦西煉化總廠位于錦西化工廠東側(cè)，化工廠的氯氣、二氧化硫等強(qiáng)腐蝕性氣體嚴(yán)重腐蝕廠內(nèi)設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)及電纜橋架。橋架是高十米，寬四米的鋼結(jié)構(gòu)，全長十余公里，原采用普通油漆，使用過程腐蝕嚴(yán)重。1994年防腐大修采用環(huán)氧彩漆和氯化橡膠漆，至今涂層完好，橋架沒有出現(xiàn)腐蝕。
這種復(fù)合涂層結(jié)構(gòu)還可用于濕式氣柜、鋼制游泳池、污水處理廠等與水相接觸的鋼設(shè)備及鋼結(jié)構(gòu)，均可取得良好的防腐效果。

單位名稱：鹽城華夏高空建筑防腐維修有限公司
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