冶金工業(yè)鋼結構重防腐涂料的施工質量控制

鋼結構工程具有施工速度快、承重能力強等特點，在冶金工業(yè)中使用較為廣泛。鋼結構工程特有的耐腐蝕能力差的缺點，造成后期維護較困難。在生產環(huán)境惡劣的冶金車間，腐蝕更為嚴重。

為減緩鋼構件銹蝕速度，設計時選用重防腐涂料涂層，從而降低生產維護成本。由于多方面原因，許多措施都達不到設計設想，構件在交付使用很短時間內就可以看見表面銹痕，需經(jīng)常維護，生產成本大幅升高。這固然有生產環(huán)境惡劣和涂料自身質量的原因存在，但施工質量是重要影響因素，應引起高度重視。本研究從施工角度，闡述冶金工業(yè)鋼結構重防腐涂層的施工質量監(jiān)控的要點問題。

1、鋼結構腐蝕原因與重防腐涂層

金屬腐蝕按照腐蝕機理可以分成3類：

1）金屬高溫氣體腐蝕，在高溫（500～1000℃）下，鋼材容易被氧化破壞，在表面生成氧化鐵皮。

2）化學腐蝕，即干腐蝕，指環(huán)境中沒有液相或凝露現(xiàn)象存在情況下產生的腐蝕。

3）電化學腐蝕，即濕腐蝕，指有液體（水）存在，即電解質溶液接觸的腐蝕過程。

在冶金工業(yè)廠房鋼結構中，電化學腐蝕最為嚴重。重防腐涂料指能在惡劣腐蝕環(huán)境下應用并具有長效使用壽命的涂料。金屬與非金屬防護理論、現(xiàn)代表面技術、新興合成材料、防銹顏料、先進的涂裝設備、現(xiàn)代檢測技術等科學技術的發(fā)展為重防腐涂料提供了良好的技術物質條件，推動了重防腐涂料的進步和發(fā)展。現(xiàn)在冶金工業(yè)廠房中使用的重防腐涂料主要有氯化橡膠涂料、醇酸樹脂耐酸涂料、氯磺化聚乙烯涂料、玻璃鱗片涂料、環(huán)氧樹脂自流平涂料、富鋅涂料等類型。使用重防腐涂料的目的是保護鋼材表面免受外界環(huán)境影響，延長鋼材基體使用壽命。其機理是防腐涂料中的防銹顏料和成膜劑形成致密的防銹涂層，使涂層首先受到外界作用的影響，保護鋼材不受腐蝕，延緩鋼材開始受到腐蝕的時間。目前，我國重防腐涂料生產技術基本成熟，產品質量已達到相關技術要求。提高鋼結構防腐水平，需要在施工質量方面采取有效措施。

2、重防腐涂料涂層施工與監(jiān)控要點

2.1鋼材基層處理

《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）規(guī)定了各種底漆或防銹漆除銹的等級，這些除銹等級規(guī)定應當?shù)玫絿栏竦呢瀼睾蜋z查，無論是采用噴砂還是拋丸，都應該達到等級標準。據(jù)有關資料顯示，鋼材表面的除銹質量，會影響涂裝質量的60%以上，甚至直接決定著鋼結構建筑的維護周期和使用年限。在進行基層表面施工時，要采用正確的施工方法，并要輔以嚴格的過程監(jiān)控。施工方法要點：一是要選好磨料，盡量減少河沙使用量，采用強度高、質地堅硬、棱角分明的磨料；二是調節(jié)好噴射壓力，增加噴射動能，除掉鋼材表面較堅硬的氧化鐵皮；三是調整角度和距離，用45°射出角，克服自重阻力，使動能損失最小；四是噴嘴形狀，使用帶有膛線的噴嘴，使磨料以旋轉狀態(tài)高速噴出，加大除銹效果；五是表面粗糙度，以40～60μm最為適宜，過大過小都會對涂膜造成不利影響；六是使用質量基準作為評價參照，除（GB8923-88）《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》規(guī)定的表面質量文字描述之外，還應當對照該規(guī)范所列的28張標準圖片現(xiàn)場比對，確定除銹效果；七是控制除銹后的涂裝時間，應當在除銹結束后4～6h內進行涂裝，過期的重新處理，以免受到外界環(huán)境侵蝕，影響涂裝質量。

2.2多遍防銹底漆涂裝

有些技術人員在設計防腐涂層時，只選用1道防銹底漆，漆膜在涂裝過程中，由于工藝缺陷或涂料本身因素在涂膜上產生大量微小的、肉眼不可見的針孔，大氣中的有害物質，如溶解于電解液中NO2、SO2、CO2、Cl-等與漆膜接觸，通過這些毛細針孔滲入漆膜到達基體表面，對金屬產生化學作用，其結果使漆膜附著力下降，產生起泡、生銹、剝落，最后導致漆膜完全破壞，失去保護作用。試驗表明，如涂裝2道或2道以上底漆，可增加漆膜的厚度，減少水汽滲透率，減少針孔發(fā)生的概率。隨著漆膜中間漆、面漆的層數(shù)、漆膜厚度的增加，涂層耐蝕性能將大大提高，而不是呈簡單的算術級數(shù)增加。試驗結果證明多層涂裝有利于提高涂層的防銹能力。

2.3中間漆和面漆的涂裝

中間漆和面漆涂裝的施工要點包括施工條件和施工方法。

1）施工條件。①施工場地要求。現(xiàn)在有些施工單位在涂裝時，涂裝區(qū)露天作業(yè)，受大氣環(huán)境影響，無法做到清潔和干燥，已經(jīng)除銹的涂件表面和涂裝好的表面被灰塵、噴砂飛揚的沙粒、雨水、油脂、焊接飛濺或其他臟物附著在上面，影響漆膜質量。從構件周期壽命和價值工程角度考慮，除銹和涂裝應當在封閉車間內進行，以保護過程質量。②施工環(huán)境溫度一般要求在5～38℃，溫度過低涂料中的固化反應停止，過高則需要大量使用稀釋劑，影響漆膜質量。現(xiàn)場應設置溫度計，按照廠家提供的產品使用指南規(guī)定的溫度條件操作。③要特別注意相對濕度應＜85%，鋼材溫度高于露點溫度，以防止基層和前道涂層有結露現(xiàn)象。涂裝后4h內不得淋雨，防止水分存留加劇電化學反應。

2）施工方法。高壓無氣噴涂方式具有功率高、涂料損失少、一次涂層厚的優(yōu)點，應當盡量選用。施工時按照自上而下、先里后外、先難后易、縱橫交錯的方式進行涂裝。傳統(tǒng)的滾涂、涂刷與之相比，工藝落后，質量控制難度大，應減少使用。

3、施工質量控制要點與檢查

需要說明的是，各涂料生產廠家按照規(guī)范要求，會隨產品附一份使用指南，應當同時參照指南要求，確定檢查指標和程序。

3.1涂層厚度控制

涂料能夠發(fā)揮最佳性能，足夠的漆膜厚度非常重要。施工時要從5個方面控制：1）施工時按照涂料使用指南規(guī)定的標準面積使用量涂裝。2）對邊、角、焊縫、切痕等部位，噴涂前先涂刷一道涂料，然后大面積噴涂，保證凸出部位的漆膜厚度。3）施工時，質量管理人員和監(jiān)理單位要使用濕膜測厚儀，按照統(tǒng)計抽樣檢查的方法，測定濕漆膜厚度，以保證干漆膜和涂層的均勻。4）漆膜干透后，用干膜測厚儀測出干膜厚度，設計允許干膜厚度加上允許偏差的絕對值為漆膜的要求厚度，按照評定標準執(zhí)行。5）質量管理過程控制要嚴格，擬定的操作規(guī)程和過程檢查要到位，有條件的除文字檢查記錄以外，還要加裝監(jiān)控錄像，提高操作人員、管理人員的責任心，確保嚴格按照規(guī)程作業(yè)。

3.2電火花針孔檢驗

合格的防腐涂料產生的涂層應當能夠通過耐候性檢驗、耐濕性試驗、耐鹽霧試驗、耐霉菌試驗、耐化學試劑試驗等基本試驗要求。涂層施工質量控制重點是涂膜針孔檢驗，針孔的發(fā)生與施工工藝、涂層遍數(shù)、涂層厚度均有關系。據(jù)觀察，在冶金Ⅲ、Ⅳ類車間，構件腐蝕時可見表面和焊縫處有大量點狀銹蝕，逐漸連成一片，最后銹斑將涂層全部崩落，腐蝕向深處發(fā)展，致使防腐層完全失效，其機理與針孔缺陷密切相關。對針孔電火花測試提出了要求，美國腐蝕工程師協(xié)會（NACE，NationalAssociationofCorrosionEngineers）提出了對導電基層涂層不連續(xù)（針孔）的低電壓濕海綿檢測國際標準，可以參考使用。在涂裝過程中，應當逐層檢測針孔數(shù)量，使貫通和半貫通針孔在涂膜上徹底消失，達到防腐效果。

3.3涂裝附著力檢驗

附著力是表示漆膜與基層或漆膜與漆膜之間相互粘結的性能，附著力的好壞，直接影響涂裝的質量和效果。應當按照標準逐層檢驗，以可交付成果為基準，決定是進入下道工序還是重新處理。

4、結語

冶金工業(yè)鋼結構廠房的重防腐涂層質量要求高，操作復雜，監(jiān)控難度大，在環(huán)境惡劣的車間中，提高涂層施工質量，可以延長使用壽命，節(jié)省養(yǎng)護費用，取得較大的經(jīng)濟效益。在冶金行業(yè)鋼結構重防腐施工中，應嚴格按照操作規(guī)程和涂料使用指南的要求，以過程控制為重點，輔以先進的質量檢測手段和質量管理方法。