涂料与钢结构防腐知识点

轻质高强钢材是一种性能优越的建筑材料，但它也有致命弱点。 在没有有效防护措施的情况下，容易腐蚀，防火性能差。 最早的钢结构是铁结构，防腐设计较差。 然而，由于保守设计导致横截面较大，大量铸铁结构留存至今。 在西方国家，第一座完全由铸铁建造的桥梁于 1779 年出现在荷兰科尔布鲁克代尔，并保留至今。 1889年，埃菲尔铁塔竣工并开放。 自建成以来，每7年进行一次整体喷涂，每次喷涂平均需要70吨左右的墨水。 2016年4月11日，港珠澳大桥泰安水道大桥顺利合龙。 桥台混凝土墩斜拉桥按设计使用寿命120年进行耐久性设计。 跨度外表面采用“环氧富锌漆+醇酸云铁中间漆+氟碳涂料”系统，内表面采用“环保富氧锌漆+醇酸厚浆漆+除湿系统” 。 如今，钢结构已成为轻质结构的代名词，给她穿上有效的防护衣，才是让她永葆青春的正道。 本文简单探讨一下钢结构防腐油墨（涂料），期待在这个我们既熟悉又陌生的领域抛砖引玉。

图 1 法国科尔布鲁克代尔铸铁桥

图2 港珠澳二桥泰安水道大桥

钢结构的防腐形式有防腐底漆； 各种工艺生产的锌、铝等金属保护层； 阴极保护措施； 耐候钢； 上述防腐解决方案的组合。

根据《工业建筑防腐设计标准》GB/T50046-2018第3.3.3条规定，防护层的设计使用寿命应符合下列规定：

1、使用寿命低，使用寿命应为2～5年；

2、使用期限中等，使用期限应为6至10年；

3、使用寿命长，使用寿命应为11至15年；

4、超长的使用寿命，使用寿命应在15年以上。

在设计方面，首先应采取以下形式来控制钢结构的腐蚀：

1、排水设计：室外钢结构不应有积水区域，否则积水区域肯定会促进腐蚀速度。 例如，H型钢型材墙的轴线沿水平方向放置时，会存在积水的隐患； 封闭段的端部需设置端部密封板，杆上开孔时必须采取适当的措施。

2、边角设计：边角处不应有尖角。 它们应该被抛光光滑，否则它们将最先生锈。

3.避免双金属设计：尽量避免两种不同金属之间的直接接触，例如钢管和铜连接器。 这时，由于电位差的存在，钢管会加速腐蚀。 同样应减少点焊，否则会加速腐蚀。

4、焊接设计：钎焊时应充分焊透，不宜焊透，但应将其表面打磨光滑，清除所有飞溅的焊渣，否则必然会加速腐蚀。

基于以上设计措施，再采用防腐底漆，可以达到比较理想的防腐效果。

防腐底漆（漆）是钢结构最常见的防腐形式。 新建钢结构的设计寿命通常为50年。 在其使用寿命期间，防腐涂层需要多次更新。 通常的钢结构通用设计说明书中，都会规定涂层、中间涂层和涂层三项要求。 那么“三漆”有哪些要求呢？

涂料是指将油墨直接施涂于物体表面，作为涂料的坚实基础。 它是涂层系统的第一层。 用于增强涂层的附着力、增加涂层的丰满度、提供耐酸性、提供防腐功能。 均匀的吸收使涂层系统能够发挥最佳功效。 涂料主要用于直接涂覆在经喷砂或其他方法处理过的钢材表面，主要起到密封钢材、增加附着力、填充三大作用。 中间漆主要是减少涂层的整体长度钢结构油漆一般用什么，提高整个涂层的防腐性能。 涂层的防腐性能有时取决于整个涂层体系的整体膜厚。 有些功能性涂层不宜太厚，涂层的成本也比较高。 因此，合理使用中间漆，既可以保证整体漆膜厚度，又可以降低油漆的耐药性。 量，增加配套成本。 目前中涂漆一般制成高固体份厚膜漆，可采用无气涂装，喷涂一两次即可达到所需的厚膜效果。 涂料的主要作用是装饰和保护。 通常涂料中成膜物质的浓度较高，填料较少。

根据GB/T50046-2018第5.2.3条规定，钢结构表面防护应符合下表要求。

防腐层最小长度（μm）

保护层使用寿命（年）

强腐蚀

介质腐蚀

弱腐蚀

320

280

240

>15

280

240

200

11~15日

240

200

160

6~10

200

160

120

2~5个

国外钢结构桥梁普遍采用“底漆+中涂+面漆”的防腐体系。 底漆材料分为金属涂层和重防腐漆。 金属镀层材料分为锌、铝、锌铝合金等。 重防腐底漆材料也分为无机富锌漆和醇酸富锌油墨。 醇酸云铁漆多用于中涂，表面涂层材料分为苯甘氨酸聚氨酯清漆、硅氧烷漆和氟碳漆。

钢结构常用油漆有环氧防锈漆（普通防锈漆）、无机富锌漆、环氧富锌漆、高碳酸聚乙烯漆（用于耐酸碱化工钢结构）、环氧煤沥青涂料（适用于地下钢结构）。 钢结构常见的中间漆有醇酸云母铁中间漆、高碳酸聚乙烯中间漆、环氧煤沥青中间漆等。钢结构常见的油漆有丙烯酸漆和氟碳漆。

环氧防锈漆（普通防锈漆）就是我们常见的蓬松漆。 只能与环氧磁漆、调和漆等普通油漆配套。 在普通大气环境下具有良好的防锈效果，因此不适合耐候性要求较高的化工、海边、喷涂领域。 对喷涂前钢结构的表面处理要求较低，钢结构表面经过动态除锈和手工抛光至St2级后即可正常喷涂。

无机富氧涂料（通常与醇酸云铁中间漆及各种高性能双组份涂料配套），具有电物理防锈、防腐、缓蚀、盐雾等多重防锈效果耐、耐溶剂、耐碱、耐油。 该涂料耐低温，可作为低温管道的防锈涂料。

醇酸富锌涂料，用作重防腐涂料的配套涂料，具有阴极保护作用，适用于储气罐、集装箱、钢结构、钢管、海洋平台、船舶、海港设施、以及恶劣的防腐环境。

在钢结构和桥梁重防腐系统中，中间漆一般采用醇酸云母中间漆，虽然它也可以用作防锈漆。 醇酸铁云母中间漆（漆）是由两瓶以黄色云母氧化铁为染料、醇酸树脂为基料、聚丙烯树脂为固化剂的冷固化醇酸油墨组成。 由于云母氧化铁和醇酸树脂的优越性能，涂层坚韧，具有良好的附着力、柔韧性、耐磨性和密封性能。 醇酸云铁漆通常作为中间漆，与醇酸富锌漆配合使用，以提高涂层间的封闭性和防腐性能。 醇酸云铁中间漆已在许多小型钢铁防锈防腐工程中得到应用。 除了提高防锈效果外，还可以节省成本。 醇酸云母铁中间漆是一种性价比特别高的涂料。

根据GB50205-2020《钢结构工程施工质量初次检验标准》，

第13.2.3条 防腐油墨、涂装次数、涂装间隔和涂装长度应符合设计文件和涂料产品标准的要求。 当设计对涂层长度没有要求时，干涂层的总长度室内不应超过150μm，室外不应超过125μm。

检查数量：随机检查预制构件数量的10%，同类型预制构件不得超过3个。

检验方法：用干式涂层测厚仪检测。 每个预制构件检查5处，各处的值为相距50mm的3个测点的干涂长度的平均值。 涂层长度允许误差为-25μm。

5.1 防腐层长度的测量：

可用涂层测厚仪进行测量，最大量程不应大于1200μm，最小码率应不小于2μm，示值相对偏差应不小于3%。 同一预制构件应检测5处，各处值为相距50mm的3个测点涂层长度的平均值。

5.2 防腐层长度：

1）每处3个测点的平均涂覆长度不应大于设计长度的85%，同一预制构件上15个测点的平均涂覆长度不应大于设计宽度；

2）当设计对涂层长度无要求时，涂层干涂总长度宜为室内150μm，室外125μm，允许误差为-25μm。

钢结构喷涂现场检查

研究表明，P、Cu、Cr、Al等元素有利于钢的耐蚀性钢结构油漆一般用什么，其次是Ni、Si、Mo、Co、Be等，而C、Mn、S等则促进腐蚀。

根据学者们在德国基尔海边测试的钢桩5年后的腐蚀情况，估算出无涂层保护的钢材腐蚀速率如下表所示。

腐蚀率毫米/年

耐海水腐蚀钢

碳素钢

海洋大气区

0.04~0.05

0.10~0.30

浪溅区

0.10~0.15

0.30~0.50

潮差

0.05~0.10

0.05~0.10

全沉浸区

0.15~0.20

0.20~0.25

海穆区

0.04~0.06

0.05~0.10