摘要：介紹了鋼結(jié)構(gòu)所處腐蝕環(huán)境的判斷，根據(jù)使用年限要求，決定鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝配套方案。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)防腐,防腐,防腐工程,防腐涂料,防腐處理

一、引言

鋼鐵是現(xiàn)代建筑中重要的結(jié)構(gòu)材料，因其強度高、性能穩(wěn)定、韌性好、加工制作方便、適合于批量生產(chǎn)，且易于控制質(zhì)量、安裝迅速，所以鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中的使用越來越多，大型鋼結(jié)構(gòu)建筑如鋼鐵橋梁、鐵塔、港機(jī)、體育場館、儲罐、氣柜、管道等，以及電站、石油化工和鋼鐵冶煉等具有復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)特征的重工業(yè)，腐蝕環(huán)境惡劣，到目前為止，鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕問題正在給世界各國的國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大的損失。所以鋼結(jié)構(gòu)防腐工程是十分必要的，據(jù)一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家統(tǒng)計，每年由于鋼結(jié)構(gòu)腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失約占國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的2%～4%。美國1974年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約為700億美元，約占當(dāng)年國民生產(chǎn)總值的4.2%，1982年高達(dá)1260億美元；英國1969年腐蝕損失為13.65億英鎊，占國民生產(chǎn)總值的1.8%；據(jù)我國1995年統(tǒng)計，腐蝕損失高達(dá)1500億元人民幣以上，約占國民生產(chǎn)總值的4%。目前，全世界每年因鋼結(jié)構(gòu)腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失已高達(dá)數(shù)千億美元以上。若要長期使用而不進(jìn)行大面積停工檢修或者減少維修次數(shù)，就必須使用超長效防腐蝕涂層體系，采用重防腐涂料進(jìn)行涂裝保護(hù)是經(jīng)濟(jì)可行的方法，可以達(dá)到15a以上的使用壽命，如果采用金屬熱噴涂于重防腐涂料雙重保護(hù)，可以達(dá)到25a以上的使用壽命。在鋼結(jié)構(gòu)建筑的涂裝設(shè)計中，不僅要考慮重防腐涂料長期的使用壽命，同時還要考慮到環(huán)境保護(hù)。當(dāng)今社會，作為系統(tǒng)工程，直接關(guān)系到鋼結(jié)構(gòu)的安全運行于壽命的長效防腐工程正受到工程使用方、設(shè)計方和工程施工方等多方面的重視。實踐證明：加強鋼結(jié)構(gòu)制作與維護(hù)過程中的防腐施工管理與監(jiān)督，采用國際先進(jìn)經(jīng)驗對工程使用方、施工方和監(jiān)理方來說，是至關(guān)重要的。ISO12944《色漆和清漆鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層保護(hù)體系》是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織為從事防腐蝕工作的業(yè)主、設(shè)計人員、咨詢顧問、涂裝承包商、涂料生產(chǎn)和施工企業(yè)等匯編的標(biāo)準(zhǔn)。ISO12944全面介紹了鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)涂裝中的所有要求，包括設(shè)計壽命、腐蝕環(huán)境、結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計、表面處理、防腐涂層體系、防腐涂料產(chǎn)品性能、施工監(jiān)理以及新建維修配套方案的制訂等內(nèi)容。在鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂料系統(tǒng)設(shè)計時，ISO12944主要由3個步驟來完成。首先是判斷鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕環(huán)境；其次是確定鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層要求的使用年限；最后是確定防腐涂層配套方案，包括產(chǎn)品類型和漆膜厚度。

二、鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕環(huán)境的確定

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品的質(zhì)量損失（或厚度損失）來確定腐蝕環(huán)境種類（見表1），ISO12944描述了鋼結(jié)構(gòu)暴露的典型的自然大氣環(huán)境，對這些環(huán)境的腐蝕的價給出了建議。

三、鋼結(jié)構(gòu)防腐使用年限

在ISO12944中，對防腐涂料系統(tǒng)的使用壽命劃分了3個耐久性范圍，見表2。腐蝕環(huán)境、使用壽命和涂膜厚度的關(guān)系見表3。表2涂料系統(tǒng)耐久性范圍

序號耐久性設(shè)計壽命

1

2

3

低耐久性

中耐久性

高耐久性

5a以下

5～15a

15a以上

表3鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕環(huán)境、使用壽命和涂膜厚度的關(guān)系

腐蝕環(huán)境使用壽命干膜厚度/m

C2

低80

高

中150

200

低

中

高

120

200

160C3

低

中

高

160

200

240(含鋅粉)

280(不含鋅粉)

C4

低

280

320

200

C5-I.C5-M中

高

四、鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層配套方案

（一）鋼結(jié)構(gòu)防腐底漆的選用

鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝體系中，防銹底漆的用至關(guān)重要，它要對鋼結(jié)構(gòu)有良好的附著力，并能起到優(yōu)異的防銹用。常用的防銹底漆有環(huán)氧富鋅底漆、無機(jī)富鋅底漆和厚漿型改性環(huán)氧涂料等。富鋅底漆由于富含鋅粉，對鋼材基底有陰極保表1大氣腐蝕種類和典型環(huán)境實例

外部腐蝕種類單位面積質(zhì)量損失/厚度損失（1a暴曬）溫和氣候下典型環(huán)境實例（僅供參考）

低碳鋼鋅

質(zhì)量損失

/(g/㎡)

厚度損失

/m

質(zhì)量損失

/(g/㎡)

厚度損失

/m

內(nèi)部

C1

很低

≤10≤1.3≤0.7

10～200

≤0.1—

加熱的建筑物內(nèi)部、空氣潔凈，

如辦公室、商店、學(xué)校和賓館等

C2

低

1.3～250.7～50.1～0.7

污染水平較低。大

部分是鄉(xiāng)村地區(qū)

加熱的建筑物內(nèi)部、空氣潔凈，

如辦公室、商店、學(xué)校和賓館等

C3

中等200～40025～505～150.7～2.1

城市和工業(yè)大氣，

中等二氧化硫污

染。低鹽度沿海區(qū)

具高濕度和一些空氣污染的

生產(chǎn)車間，如食品加工廠、洗衣

店、釀酒廠、牛奶場

400～650

C4

高

C5-Ⅰ

很高（工業(yè)）

C5-M

很高（海洋）

50～8015～302.1～4.2

80～200

80～200

中等鹽度的工業(yè)區(qū)

和沿海區(qū)

化工廠、游泳池、沿海船舶和造

船廠

650～150030～604.2～8.4

高濕度和惡劣氣氛

的工業(yè)區(qū)

總是有冷凝和高污染的建筑和

地區(qū)

650～150030～604.2～8.4

總是有冷凝和高污染的建筑和

地區(qū)

高鹽度的沿海和近

岸區(qū)域

護(hù)用，因此是首選的防銹底漆。富鋅底漆在鋼結(jié)構(gòu)防腐方面，目前主要有3個重要類型：環(huán)氧富鋅底漆、醇溶性無機(jī)富鋅底漆和水溶性無機(jī)富鋅底漆。

（二）鋼結(jié)構(gòu)防腐中間漆的選用

在重防腐蝕涂料系統(tǒng)中，中間漆的主要用是增加涂層的厚度以提高整個涂層系統(tǒng)的屏蔽性能。最常用的中間漆是環(huán)氧云鐵中間漆，含有云鐵的涂層表面粗糙。這樣在中間漆完成涂裝后，就能把鋼結(jié)構(gòu)發(fā)運到安裝現(xiàn)場，然后在安裝完畢后再涂覆面漆。對于云母氧化鐵在環(huán)氧云鐵中間漆內(nèi)的含量，也有一定的要求，根據(jù)英國標(biāo)準(zhǔn)BS4652，要達(dá)到顏料總比例的80%以上。達(dá)到一定比例的云母氧化鐵進(jìn)一步加強了涂料的封閉用，相比與含很少云母氧化鐵一般配方的環(huán)氧云鐵中間漆，防腐蝕用明顯得到了加強。早期使用的環(huán)氧云鐵中間漆的固體含量在50%左右，現(xiàn)在新推出的環(huán)氧云鐵中間漆都在65%左右，甚至80%以上，這樣溶劑含量比原來減少了15%～30%。高固體分環(huán)氧云鐵中間漆在施工時，單道涂層可以達(dá)到100-200m的干膜厚度，而原先的低固體含量的環(huán)氧云鐵中間漆，單道涂層只能達(dá)到50m的干膜厚度。

（三）鋼結(jié)構(gòu)防腐面漆的選用

鋼結(jié)構(gòu)表面高耐候性的防腐蝕面漆，目前使用的主要有丙烯酸聚氨酯面漆、氟碳面漆以及有機(jī)改性聚硅氧涂料等。面漆的主要用是遮蔽太陽紫外線以及污染大氣對涂層的破壞用，抵擋風(fēng)雪雨水，并且要有很好的美觀裝飾性。

（四）鋼結(jié)構(gòu)防腐配套舉例

在ISO12944腐蝕環(huán)境分類和推薦涂料防護(hù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，立足于重防腐蝕領(lǐng)域高端市場（涂層耐久性大于15a），針對國內(nèi)不同地區(qū)大氣和工業(yè)腐蝕環(huán)境，考慮防腐涂層體系防腐蝕耐候性、實用性、經(jīng)濟(jì)性，選擇底漆、封閉漆、中涂漆、面漆，介紹3套防腐配套涂層體系。見表4。

表4配套鋼結(jié)構(gòu)防腐體系設(shè)計配套方案

配套方案腐蝕環(huán)境

無機(jī)硅酸富鋅底漆

環(huán)氧鐵紅封閉漆

環(huán)氧云鐵厚漿中涂漆

氟碳面漆

總干膜厚度/m使用壽命/a典型腐蝕環(huán)境

C1-C2

中低腐蝕

1

2

3

150～200

環(huán)氧富鋅底漆

環(huán)氧云鐵厚漿中涂漆

氟碳面漆

大氣污染較低；

大部分鄉(xiāng)村地帶；未加熱的地

方，如庫房、體育館等

＞20

C3-C4

中高腐蝕

200～280＞20

城市和工業(yè)大氣等污染；高

鹽度工業(yè)區(qū)和沿海區(qū)域等

C5-I

C5-M

高度腐蝕

電弧噴鋁

環(huán)氧鐵紅封閉漆

環(huán)氧云鐵厚漿中涂漆

氟碳面漆

320～400＞25

適用于腐蝕環(huán)境十分惡劣的

鋼結(jié)構(gòu)防腐

五、結(jié)語

目前國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層體系設(shè)計普遍采用ISO12944作為指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)，普遍參考的內(nèi)容是腐蝕環(huán)境分級和涂層厚度設(shè)計部分。目前，富鋅底漆、環(huán)氧云鐵中間漆、丙烯酸聚氨

酯面漆(或氟碳面漆以及有機(jī)改性聚硅氧涂料)組成的涂層系統(tǒng)是鋼結(jié)構(gòu)最佳的防腐涂裝體系。

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