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鋼結構防腐涂料
本文主要根據(jù)鋼結構油漆的設計依據(jù)、防腐涂料選用等作表述。特別需要注意的或重點部分用紅字表示。
一、設計依據(jù)
1、環(huán)境條件
大氣環(huán)境對建筑鋼結構長期作用下的腐蝕性等級可按表1確定。
表1 大氣環(huán)境對建筑鋼結構長期作用下的腐蝕性等級
注：1 在特殊場合與額外腐蝕負荷作用下，應將腐蝕類型提高等級；
2 處于潮濕狀態(tài)火不可避免結露的部位，環(huán)境相對濕度應取大于75%。
在大氣腐蝕環(huán)境下，建筑鋼結構設計的一般規(guī)定詳見《建筑鋼結構防腐蝕技術規(guī)程》JGJT 251-2011中第 3.1節(jié)。
2、除銹等級
根據(jù)《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》GB8923-88，可將鋼材除銹等級分為噴射或拋射除銹（Sa）、手工和動力工具除銹（St）以及火焰除銹（FI）三種。
1） 噴射或拋射除銹
噴射或拋射除銹以字母“Sa”表示。噴射或拋射除銹前，厚的銹層應鏟除?？梢姷挠椭臀酃敢矐宄?。噴射或拋射除銹后，鋼材表面應清除浮灰和碎屑。對于噴射或拋射除銹過的鋼材表面，有四個除銹等級。其文字敘述如下：
Sa1 輕度的噴射或拋射除銹 鋼材表面應無可見的油脂和污垢，并且沒有附著不牢的氧化皮、 鐵銹和 油漆涂層等附著物。
Sa2 噴射或拋射除銹 鋼材表面應無可見的油脂和污垢，并且氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著 物已基本清除，其殘留物應是牢固附著的。
Sa2
非常噴射或拋射除銹 鋼材表面應無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物， 任何殘留的痕跡應僅是點狀或條紋狀的輕微色斑。
Sa3 使鋼材表觀潔凈的噴射或拋射除銹 鋼材表面應無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物，該表面應顯示均勻的金屬色澤。
2） 手工和動力工具除銹
用手工和動力工具，如用鏟刀、手工或動力鋼絲刷、動力砂紙盤或砂輪等工具除銹，以字母“St”表示。手工和動力工具除銹前，厚的銹層應鏟除，可見的油脂和污垢也應清除。手工和動力工具除銹后，鋼材表面應清除去浮灰和碎屑。對于手工和動力工具除銹過的鋼材表面，本標準訂有兩個除銹等級，其文字敘述如下：
St2 手工和動力工具除銹 鋼材表面應無可見的油脂和污垢，并且沒有附著不牢的氧化皮、 鐵銹和 油漆涂層等附著物。
St3 非常手工和動力工具除銹 鋼材表面應無可見的油脂和污垢，并且沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物。除銹應比St2底材顯露部分的表面應具有金屬光澤。
3） 火焰除銹
火焰除銹以字母“FI”表示?；鹧娉P前，厚的銹層應鏟除，火焰除銹應包括在火焰加熱作業(yè)后以動力鋼絲刷清加熱后附著在鋼材表面的產(chǎn)物。火焰除銹后的除銹等級文字敘述如下：
FI 火焰除銹 鋼材表面應無氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物，任何殘留的痕跡應僅為表面變色（不同顏色的暗影）。
3、表面處理
鋼結構涂裝之前應進行表面處理。表面處理包括除銹處理以及除銹之前清除焊渣、毛刺、飛濺等附著物，對邊角進行鈍化處理，并應清除基體表面可見的油脂和其他污物。不同涂料表面除銹等級見表2：
表2 不同涂料表面除銹等級
注：1 新建工程重要構件的除銹等級不應低于Sa2；
2 噴射或拋射除銹后的表面粗糙度宜為40μm~75μm，且不應大于涂層厚度的1/3。
二、防銹涂料的選用
（一）油漆
經(jīng)除銹后的鋼材表面在檢查合格后，應在要求時限內(nèi)進行涂裝。防銹涂層一般應由底漆、中間漆及面漆組成，選擇涂料時應考慮漆與除銹等級的匹配，以及底漆與面漆的匹配組合。
1.常用油漆
常用的防銹底漆、面漆和防腐蝕漆的性能、用途、涂施方法、配套要求、價格等列于下表
表3 常用防銹底漆
| 名稱 | 性能 | 用途 | 涂施方法 | 配套要求 | 價格（元/kg） |
| 紅丹油性防銹漆 | 防銹性能好，漆膜堅固，附著力強，但干燥較慢 | 適用于鋼結構表面防銹打底、但不能用于鋁、鋅起電化學作用 | 刷涂為主 | 與酯膠磁漆、酚醛磁漆、醇酸磁漆配套使用 | 約13 |
| 鐵紅油性防銹漆 | 附著力強，防銹性能好，但詞語紅蛋油性防銹漆 | 適用于防銹要求不高的鋼結構表面防銹打底 | 刷涂為主 | 與酯膠磁漆、酚醛磁漆配套使用 | 14-18 |
| 紅丹酚醛防銹漆 | 防銹性能好，漆膜堅固，附著力強，干燥較快 | 同紅丹油性防銹漆 | 刷涂為主 | 與酚醛磁漆、醇酸磁漆配套使用 | 11-17 |
| 鐵紅酚醛防銹漆 | 附著力強，漆膜較軟，耐磨性差，防銹性能次于紅丹酚醛防銹漆 | 適用于防銹要求不甚高的鋼結構表面防銹打底 | 刷涂或噴涂 | 與酚醛磁漆配套使用 | 10-13 |
| 鐵紅、灰酚醛底漆 | 漆膜有良好的附著力和一定的防銹性能 | 適用于防銹性能要求不甚高的鋼結構表面防銹打底 | 刷涂或噴涂 | 與醇酸磁漆、純酚醛磁漆配套使用 | 10-15 |
| 鐵紅純酚醛底漆 | 有一定的防銹性能，耐水性好 | 適用于防銹性能要求不甚高的鋼結構表面防銹打底 | 刷涂或噴涂 | 與醇酸磁漆、純酚醛磁漆配套使用 | |
| 各色硼鋇酚醛防銹漆 | 具有良好的抗大氣銹蝕性能，干燥快，施工方便。逐步代替一部分紅丹防銹漆使用，節(jié)約鉛，無毒 | 適用于鋼結構表面防銹打底 | 刷涂或噴涂 | 與酚醛磁漆、醇酸磁漆配套使用 | 12-15 |
| 鐵紅、灰酯膠底漆 | 漆膜堅硬，易打磨，并有良好的附著力 | 適用于防銹要求不甚高的鋼結構表情打底 | 刷涂或噴涂 | 與調(diào)和漆、酚醛磁漆配套使用 | |
| 紅丹醇酸防銹漆 | 防銹性能好，漆膜堅固，附著力強，干燥較快 | 同紅丹油性防銹漆 | 刷涂或噴涂 | 與醇酸磁漆、酯膠磁漆配套使用 | 6-18 |
| 鐵紅醇酸底漆 | 具有良好的附著力和一定的防銹能力，在一般氣候條件下耐久性好，但在濕熱帶氣候和潮濕條件下耐久性差一些 | 適用于一般鋼結構專業(yè)防銹打底 | 刷涂或噴涂 | 與醇酸磁漆、硝基磁漆、瀝青漆、過氯乙烯漆等配套使用 | 14-18 |
| 乙烯磷化底漆 | 對鋼材表面附著力較強，漆料中的磷酸鹽可使鋼材表面形成磷化膜，延長有機涂料的壽命 | 適用于鋼結構表面防銹打底，可省去磷化火鈍化處理，但不能代替一般底漆，不適用于堿性介質(zhì)的環(huán)境中 | 刷涂或噴涂 | 其他防銹漆、底漆和面漆配套使用 | 約20 |
| 鐵紅過氯乙烯底漆 | 有一定的防銹性及耐化學性，但對鋼材的附著力不太好，若與磷化底漆配套使用，能耐海洋性及濕熱帶氣候 | 適用于沿海地區(qū)和濕熱條件下的鋼結構表面防銹打底 | 刷涂或噴涂 | 與磷化底漆和過氯乙烯防腐漆配套使用 | 約20 |
| 鐵紅環(huán)氧酯底漆 | 漆膜堅硬耐久，附著力良好，若與磷化底漆配套使用時，可提高漆膜的耐潮、耐鹽霧和防銹性能 | 適用于沿海地區(qū)和濕熱帶氣候的鋼結構表面打底 | 刷涂或噴涂 | 與磷化底漆和環(huán)氧磁漆、環(huán)氧防腐漆配套使用 | 16-21 |
| 云母氧化鐵底漆 | 具有良好的熱穩(wěn)定性、耐堿性，防銹性能超過紅丹和硼鋇防銹漆，無毒，而且價廉和原料來源豐富 | 適用于熱帶氣候和濕熱和濕熱條件下的鋼結構表面防銹打底 | 刷涂或噴涂 | 與各類面漆配套使用 | |
| 環(huán)氧富鋅底漆 | 防腐性能優(yōu)異，機械性能好，附著力強，漆膜中鋅粉含量高，具有陰極保護作用，耐水性能優(yōu)異。 | 適用于車間預涂底漆 | 刷涂或噴涂 | 20-50不等 約30 | |
| 無機富鋅底漆 | 具有良好的耐水性、耐油性、耐溶劑性、耐熱性及耐干濕交替的鹽霧的性能，有陰極保護作用，長期曝曬不老化 | 適用于水塔、水槽、油罐及海洋鋼構筑物表面防銹打底 | 刷涂或噴涂 | 可兼作面漆，如與環(huán)氧磁漆、乙烯磁漆配套使用，效果更好 | 20-50不等 約30 |
表4 常用面漆
| 名稱 | 性能 | 用途 | 涂施方法 | 配套要求 | 價格（元/kg） |
| 各色油性調(diào)和漆 | 耐候性較酯膠調(diào)和漆好，但干燥時間較長，漆膜較軟 | 適用作室內(nèi)一般鋼結構的面漆 | 刷涂為主 | 10-13 | |
| 各色酯膠調(diào)和漆 | 干燥性能比油性調(diào)和漆好，漆膜較硬，有一定的耐水性 | 適用作一般鋼結構的面漆 | 刷涂或噴涂 | 9-11 | |
| 各色酚醛磁漆 | 漆膜堅硬、光澤、附著力較好，但耐候性差 | 適用作室內(nèi)一般鋼結構的面漆 | 刷涂或噴涂 | 與酯膠底漆、紅丹防銹漆、灰防銹漆和鐵紅防銹漆配套使用 | 18-25 |
| 各色純酚醛磁漆 | 漆膜堅硬，耐水性、耐候性較好 | 適用作防潮和干濕交替的鋼結構面漆 | 刷涂或噴涂 | 與各種防銹漆、酚醛底漆配套使用 | |
| 各色醇酸磁漆 | 具有良好的耐候性和較好的附著力，但干燥較慢 | 適用作鋼結構的面漆 | 刷涂或噴涂 | 先涂1~2道C06-1鐵紅醇酸底漆，再涂C06-1醇酸二道底漆，最后涂該漆 | 15-20 |
| 灰酚醛防銹漆 | 耐候性較好，有一定的防水性和防銹性能 | 適用作鋼結構的面漆 | 刷涂或噴涂 | 與紅丹火鐵紅類防銹漆配套使用 | 約14 |
| 各色過氯乙烯防腐漆 | 具有優(yōu)良的耐腐蝕性和耐潮性。但附著力較差，如配套的好，可以彌補。若經(jīng)60~65℃烘烤1~3小時，其各種機械性能比硝基漆* | 適用于鋼結構防酸霧介質(zhì)腐蝕的面漆 | 刷涂或噴涂 | 與X06-1乙烯磷化底漆、C06-4鐵紅過氯乙烯底漆配套使用 | 24-30 |
| 各色環(huán)氧硝基磁漆 | 耐候性良好，有較高的物理機械強度，耐油性良好 | 適用于濕熱氣候的鋼結構防工業(yè)大氣腐蝕的面漆 | 刷涂或噴涂 | 與環(huán)氧底漆配套使用 | 26-50不等 |
| 瀝青清漆 | 具有良好的耐水、耐潮、耐腐蝕性能，但機械性能差，耐候性不好 | 適用于鋼結構防酸氣腐蝕的打底和作面漆 | 刷涂或噴涂 | 底漆兼作面漆，一般涂2道 | 約10 |
| 瀝青耐酸漆 | 具有耐硫酸腐蝕的性能，并有良好的附著力 | 適用于室內(nèi)鋼結構防腐蝕的打底和作面漆 | 刷涂或噴涂 | 底漆兼作面漆，一般涂2道 | 10-17 |
| 氟碳噴涂 | 具有優(yōu)異的抗退色性、抗起霜性、抗大氣污染(酸雨等)的腐蝕性，抗紫外線能力強，抗裂性強以及能夠承受惡劣天氣環(huán)境 | 主要用于要求高的防腐蝕涂裝體系作高性能面漆和耐久性面漆 | 無氣噴涂 | 50-100 | |
| 聚氨酯面漆（丙烯酸） | 涂層堅韌、美觀、附著力優(yōu)良，具有突出的耐磨性能和防腐蝕性能，耐水和耐鹽水性、耐溶劑性均十分優(yōu)良，涂層耐久性好 | 主要用于機械設備、機床、戶內(nèi)鋼結構、輕鋼結構建筑物等作防腐蝕裝飾面漆 | 無氣噴涂 | 17-55不等 | |
| 氯化橡膠面漆 | 漆膜堅韌，具有優(yōu)良的耐候性和耐化學品性 | 用于船舶、港口設施、化工設備及橋梁等。 | 刷涂或噴涂 | 22-25 |
在重防腐蝕系統(tǒng)中，中間漆的主要作用是增加涂層的厚度提高整個涂層系統(tǒng)的屏蔽作用，中間漆是環(huán)氧云鐵中間漆。
表5 常用中間漆
| 名稱 | 性能 | 用途 | 涂施方法 | 配套要求 | 價格（元/kg） |
| 環(huán)氧云鐵中間漆 | 具有良好的附著力、柔韌性、耐磨性和封閉性能等。 | 可作高性能防銹底漆的中間層，保護底漆漆膜，增強整個涂層的保護性能。 | 與環(huán)氧鐵紅底漆、環(huán)氧富鋅底漆、無機鋅底漆配套使用 | 18-25 |
2.油漆配套組合
鋼結構工程中所用防銹底漆、中間漆與面漆的配套組合參加下表6：
表6 鋼結構用底漆、中間漆與面漆的配套組合
另外，《建筑鋼結構防腐蝕技術規(guī)程》JGJT 251-2011中也有類似的配套組合表格，并較為全面完整，可供參考。
（二）鍍鋅
1. 概述
鍍鋅是指在金屬、合金或者其它材料的表面鍍一層鋅以起美觀、防銹等作用的表面處理技術?？煞譃闊徨冧\和冷鍍鋅兩類?，F(xiàn)在主要采用的方法是熱鍍鋅。
2. 分類
熱鍍鋅 熱鍍鋅也稱熱浸鋅，是將鋼鐵工件經(jīng)過除油、除銹，呈現(xiàn)出無污、浸潤的表面，立即浸入到預先將鋅加熱融熔了的鍍槽中去，在工件表面形成一層鋅鍍層的方法。熱鍍鋅的鍍層較厚，一般為30-60微米，鍍層防腐能力較高。適合于戶外工作的鋼鐵制件，如高速公路圍欄、電力鐵塔、大尺寸緊固件等較為“粗糙”的工件的長期防銹。較早的鐵質(zhì)自來水管也是熱鍍鋅的。
冷鍍鋅 又稱電鍍鋅，是將同樣經(jīng)過了除油、除銹，呈現(xiàn)出無污、浸潤的工件掛入專門的電鍍槽里的陰極上，陽極用鋅。接通直流電源，陽極上的鋅離子向陰極遷移，并在陰極上放電，使工件鍍上一層鋅層的方法。冷鍍鋅工件表面光滑平整，但是因為鍍層比較薄，一般在5-30微米以內(nèi)，所以防腐蝕的時間會比較短。都用在室內(nèi)使用制件的防銹，如機殼底、面板，小尺寸緊固件等。
3. 質(zhì)量特點
外觀光滑，無鋅瘤、毛刺，呈銀白色；厚度均為可控，在5-107μm之內(nèi)任意選擇；無氫脆、無溫度危害，可保證材料力學性能不變；可代替部分需熱鍍鋅的工藝；耐腐蝕性好，中性鹽霧試驗達240小時。
4. 應用范圍
主要應用在鋼釘、鐵釘、緊固件、自來水管接頭、腳手架扣件、鋼絲繩馬鋼夾頭等。近年來，隨著鍍鋅工藝的發(fā)展，高性能鍍鋅光亮劑的采用，鍍鋅已從單純的防護目的進入防護--裝飾性應用。
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