摘要：本文基于長(zhǎng)效防腐配套的設(shè)計(jì)依據(jù)及原理，對(duì)長(zhǎng)效防腐配套的三層體系即底涂層、中間涂層、面涂層的原理進(jìn)行了分析與比較，最后依據(jù)不同設(shè)計(jì)年限提出了相應(yīng)的長(zhǎng)效防腐配套體系。

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

長(zhǎng)效的鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝廣泛應(yīng)用于海洋大氣、化工大氣等腐蝕性較為惡劣的環(huán)境中，如道路橋梁、建筑、廠房、高架天線、電視塔等。隨著防腐材料、防腐工藝、防腐施工技術(shù)的發(fā)展，目前長(zhǎng)效防腐涂料涂裝形成了具有陰極保護(hù)作用與粘接良好的底涂層、具有抗?jié)B與隔離作用的中間涂層、具有抗腐蝕與抗老化面涂層的涂裝體系，這一體系在腐蝕惡劣環(huán)境中的鋼結(jié)構(gòu)防腐上得到了廣泛的應(yīng)用，并已取得了良好的防護(hù)效果。

1長(zhǎng)效鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝體系的設(shè)計(jì)依據(jù)

長(zhǎng)效鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層系指防腐涂層使用年限超過(guò)15年的防腐涂裝體系。中華人民共和國(guó)化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《防腐蝕涂層涂裝技術(shù)規(guī)范》（HG/T4077-2009）規(guī)定了長(zhǎng)效鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層配套原則，見(jiàn)表1[1]。依據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)，本文詳細(xì)分析了長(zhǎng)效防腐涂裝體系的原理、配套體系等，該配套體系為：（1）噴鍍金屬（鋅、鋁、或鋅鋁合金）+涂料封孔+涂料；（2）富鋅底漆+環(huán)氧云鐵中間漆+面漆。

2長(zhǎng)效鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝配套的原理及要求

根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境不同，其配套體系也不同。但作為長(zhǎng)效鋼結(jié)構(gòu)防腐，其配套的原理和要求則是相同的。

2.1防腐底涂層要求

2.1.1附著力要好

要求基體表面除銹等級(jí)、粗糙度達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，即要求基體表面噴砂處理到Sa2.5級(jí)，表面粗糙度為40~70μm。此外還要求底涂層與金屬基體具有良好的附著力。

2.1.2防腐要具有陰極保護(hù)的作用

具有陰極保護(hù)作用的，主要是底涂層中的鋅，由于其自腐蝕電位鋼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)效防腐配套設(shè)計(jì)涂層比被保護(hù)基體鐵低，當(dāng)腐蝕介質(zhì)透過(guò)面涂層和中間涂層而到達(dá)基體后，自腐蝕電位低的鋅作為陽(yáng)極而被犧牲腐蝕，自腐蝕電位高的鋼鐵基體則作為陰極而得到保護(hù)不發(fā)生腐蝕。鋅的腐蝕產(chǎn)物依腐蝕介質(zhì)的不同而不同，主要有氧化鋅、氫氧化鋅、堿式碳酸鋅、堿式氯化鋅、氧化氯化鋅等。這些腐蝕產(chǎn)物結(jié)構(gòu)致密，是難溶于水的穩(wěn)定的化合物，沉積在涂層的孔隙內(nèi)，能將孔隙堵塞封閉，阻止水、氧、鹽的滲透，減輕底層金屬的腐蝕。

2.2防腐中間涂層

2.2.1要求具有良好的抗?jié)B性通過(guò)在中間涂層中添加鱗片狀填料，使鱗片在涂層中相互平行疊壓排列、介質(zhì)滲透擴(kuò)散的途徑變得曲曲折折，大大延長(zhǎng)了介質(zhì)滲透擴(kuò)散到基體的時(shí)間。提高中間涂層的抗?jié)B能力。

2.2.2防腐涂層具有一定的厚度

通過(guò)選用厚漿型涂料或增加涂層的涂刷遍數(shù)，增加漆膜厚度。使最終的漆膜厚度（底漆+中間漆+面漆）達(dá)到重防腐要求，即大于300μm。

2.3防腐面涂層

2.3.1抗紫外線

防腐面層應(yīng)具有優(yōu)良的抗紫外線老化、抗變色等性能

2.3.2抗腐蝕

用于海濱大氣環(huán)境應(yīng)具有抗氯離子腐蝕；應(yīng)用于化工大氣應(yīng)具有抗酸、堿、溶劑等的腐蝕。

3長(zhǎng)效鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝體系分析

3.1防腐底涂層

長(zhǎng)效鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝底涂層主要有兩大類(lèi)，即噴鍍金屬與富鋅底涂料。噴鍍金屬包括噴鋅、鋁或鋅鋁合金；富鋅底涂料包括無(wú)機(jī)富鋅和有機(jī)富鋅。

3.1.1金屬?lài)婂兎栏?/p>

作為長(zhǎng)效鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝體系底涂層的金屬?lài)婂冎饕�是指用熱噴鍍的方法將鋅、鋁或鋅鋁合金噴鍍到金屬基體表面。該底涂層優(yōu)點(diǎn)：（1）可以噴鍍較高的厚度；（2）鋅含量高；（3）與基體金屬結(jié)合力高；（4）涂層使用壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)：（1）現(xiàn)場(chǎng)施工不方便；（2）對(duì)基體表面要求高；

（3）造價(jià)高。

3.1.2防腐富鋅底涂料

富鋅底涂料包括有機(jī)富鋅涂料和無(wú)機(jī)富鋅涂料。有機(jī)富鋅涂料主要是環(huán)氧富鋅涂料，它主要是以環(huán)氧樹(shù)脂為成膜物質(zhì)，由于采用胺固化劑，胺可以同鋼鐵表面的氧化物形成氫鍵，提高涂料的附著力。無(wú)機(jī)富鋅涂料包含醇溶性無(wú)機(jī)富鋅涂料、水溶性無(wú)機(jī)富鋅涂料和無(wú)機(jī)磷酸鹽富鋅涂料。見(jiàn)表2

3.2防腐中間涂層

采用環(huán)氧云鐵中間漆作為中間涂層，通過(guò)在環(huán)氧中間涂料中加入云母片填料，提高中間漆的成膜厚度以及依靠云母片的層狀排列來(lái)延長(zhǎng)介質(zhì)通過(guò)涂層的路徑，從而提高涂層的抗?jié)B性能，如圖1。

3.3防腐面涂層

選取長(zhǎng)效結(jié)構(gòu)防腐常用的配套面漆丙烯酸聚氨酯、氯化橡膠涂料、氟碳涂料，對(duì)它們耐侯性能、耐老化性能作出了比較給出了上述涂層經(jīng)3000h的紫外/冷凝加速氣候老化后的試驗(yàn)結(jié)果。

結(jié)果顯示，經(jīng)過(guò)3000小時(shí)紫外/冷凝加速氣候老化后，丙烯酸聚氨酯的失光率為97.6%，橡膠的失光也達(dá)到83.8%，氟碳為9.4%；耐候性能從高到低依次為：氟碳>氯化橡膠>丙烯酸聚氨酯。

4長(zhǎng)效鋼結(jié)構(gòu)防腐配套體系推薦

根據(jù)以上分析，本文推薦在中性腐蝕環(huán)境中設(shè)計(jì)使用年限為15年、25年、50年長(zhǎng)效鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝體系。

（1）防腐環(huán)氧富鋅底漆+防腐環(huán)氧云鐵中間漆+氟碳面漆，設(shè)計(jì)使用壽命15年。

具體配套如下：基體表面處理Sa2.5級(jí)，表面粗糙度40~70μm；環(huán)氧富鋅涂料兩道，厚度>

80μm；厚漿型環(huán)氧云鐵中間漆兩道，厚度>160μm；氟碳涂料兩道，厚度>60μm；總計(jì)厚度>300μm；

（2）防腐無(wú)機(jī)富鋅底漆+防腐環(huán)氧云鐵中間漆+氟碳面漆，設(shè)計(jì)使用壽命25年；

基體表面處理Sa2.5級(jí)，表面粗糙度40~70μm；無(wú)機(jī)富鋅涂料兩道，厚度>80μm；厚漿型環(huán)氧云鐵中間漆兩道，厚度>160μm；氟碳涂料兩道，厚度>60μm；總計(jì)厚度>300μm；

（3）金屬?lài)婂兎栏�（鋅、鋁或鋅鋁合金）+環(huán)氧云鐵中間漆+氟碳面漆，設(shè)計(jì)使用壽命50年；

具體配套如下：基體表面處理Sa3級(jí)，表面粗糙度40~70μm；金屬?lài)婂儯ㄤ\、鋁或鋅鋁合金）厚度>120μm；環(huán)氧樹(shù)脂封孔兩道，厚度>70μm；環(huán)氧云鐵中間漆兩道，厚度>100μm；

氟碳涂料兩道，厚度>60μm；總計(jì)厚度>350μm；

5小結(jié)

長(zhǎng)效鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕的最佳配套體系為底涂選用富鋅底漆或噴涂金屬（鋅、鋁、鋅鋁合金），中間涂層選用環(huán)氧云鐵中間漆，面漆選用具有良好抗老化性能和抗腐蝕性能的氟碳、丙烯酸聚氨酯、氯化橡膠涂料。富鋅底漆中無(wú)機(jī)富鋅底漆相對(duì)有機(jī)富鋅底漆含鋅量高，防腐性能較好，但對(duì)基體處理要求高，漆膜機(jī)械性能較差；金屬?lài)娡颗c富鋅底漆相比，能獲得較厚的涂層，且涂層中鋅的含量更高，耐腐蝕性能更強(qiáng)，基體能獲得超長(zhǎng)的保護(hù)，但對(duì)基體表面處理要求更高，現(xiàn)場(chǎng)施工不便。防腐中間漆選用環(huán)氧云母涂料，其與底漆、面漆的配套性能優(yōu)良，云母磷片除增加中間涂層的成膜厚度外，其在涂層中的層狀排列，大大延長(zhǎng)了腐蝕介質(zhì)到達(dá)基體表面的路徑，提高了防腐涂層的抗?jié)B性能。防腐面漆的抗老化性能從小到大為氟碳涂料>丙烯酸聚氨酯涂料>氯化橡膠涂料。在確定長(zhǎng)效防腐配套體系時(shí)，還需根據(jù)所使用的環(huán)境考慮其經(jīng)濟(jì)性，從而確定最佳的鋼結(jié)構(gòu)防腐配套體系。

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