如何保证钢结构工程的防腐效果?
表面预处理
除锈方法的选择:
喷砂除锈是一种高效且质量较高的除锈方法。它是利用高速喷射的磨料(如石英砂、金刚砂等)冲击钢结构表面,将铁锈、氧化皮等杂质去除。这种方法能使钢结构表面获得较好的粗糙度,有利于防腐涂料的附着。例如,对于大型钢结构桥梁,喷砂除锈可以有效处理大面积的钢构件表面,除锈等级可达到 Sa2.5 - Sa3 级(国际标准 ISO 8501 - 1 规定的除锈等级,Sa2.5 表示非常彻底的除锈,钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑;Sa3 表示使钢材表面洁净的除锈,完全除去金属表面的一切杂物)。
手工和动力工具除锈适用于小面积除锈或局部修补。例如,在钢结构安装过程中,对一些因碰撞等原因产生的小面积锈迹,可以使用钢丝刷、砂纸、电动角磨机等工具进行除锈,除锈等级一般能达到 St2 - St3 级(St2 表示彻底的手工和动力工具除锈,钢材表面应无可见的油脂和污垢,并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等;St3 表示非常彻底的手工和动力工具除锈,钢材表面应无可见的油脂和污垢,并且氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物已基本清除,其残留物应是牢固附着的)。
表面清洁度和粗糙度控制:
表面清洁度直接影响防腐涂层的附着力。在除锈后,要采用清洁的压缩空气或淡水冲洗等方式,彻底清除钢结构表面的灰尘、砂粒等残留物。例如,在喷砂除锈后,使用压缩空气吹扫钢构件表面,确保没有残留的磨料和锈尘。
合适的表面粗糙度可以增加防腐涂料与钢结构表面的接触面积,提高附着力。粗糙度一般通过控制除锈工艺参数来实现。例如,在喷砂除锈时,调整喷砂压力、磨料颗粒大小和喷射角度等参数,使钢结构表面的粗糙度达到合适的值,通常为 40 - 70μm(微米)。
防腐涂料的选择
根据环境条件选择:
对于处于海洋环境中的钢结构(如海边的石油钻井平台、码头设施等),由于空气中含有大量的盐分,海水具有强腐蚀性,应选择具有优异耐盐雾性能的防腐涂料。例如,环氧富锌底漆搭配聚氨酯面漆的防腐体系,环氧富锌底漆中的锌粉可以起到阴极保护作用,聚氨酯面漆具有良好的耐候性和耐化学腐蚀性,能有效抵御海水和海洋大气的侵蚀。
在工业污染严重的地区(如有大量化工企业的区域),钢结构会受到酸雨、化学气体等的腐蚀。此时,宜选用耐酸性、耐化学介质的防腐涂料,如乙烯基酯树脂涂料。这种涂料具有良好的耐化学腐蚀性,能够抵抗酸性气体、有机溶剂等的侵蚀。
考虑涂料的配套性:
防腐涂料体系通常包括底漆、中间漆和面漆。这些涂料之间需要有良好的配套性,才能发挥较佳的防腐效果。例如,底漆主要起防锈和增强附着力的作用,如无机富锌底漆,它与钢表面有良好的附着力,并且锌粉能对钢材起到电化学保护作用;中间漆主要起增加涂层厚度和屏蔽作用,如环氧云母后涂漆;面漆主要起装饰和耐候作用,如丙烯酸聚氨酯面漆,它能够抵抗紫外线、风雨等自然因素的侵蚀。三种涂料要在化学性质、干燥速度等方面相互匹配,确保每层涂料之间能够良好结合,形成完整的防腐涂层体系。
涂料的施工质量控制
施工环境控制:
温度对涂料的干燥速度和固化效果有很大影响。一般来说,大多数涂料的施工温度应在 5℃以上。例如,环氧涂料在低温环境下固化缓慢,甚至可能无法固化。如果在温度过低的环境下施工,应采取适当的升温措施,如搭建暖棚。
湿度也是一个重要因素。当空气相对湿度超过 85% 时,容易在钢结构表面产生结露现象,影响涂料的附着力。在高湿度环境下,要使用除湿设备降低湿度,或者暂停施工。
涂装工艺控制:
涂料的涂装方法有刷涂、滚涂和喷涂等。喷涂是一种高效的涂装方法,能使涂料均匀地分布在钢结构表面。在喷涂过程中,要控制好喷涂压力、喷枪与被涂物的距离和移动速度等参数。例如,空气喷涂时,喷涂压力一般控制在 0.3 - 0.6MPa(兆帕),喷枪与钢结构表面的距离保持在 20 - 30cm 左右,喷枪移动速度要均匀,避免出现涂料流淌或厚度不均的现象。
涂料的涂层厚度要符合设计要求。涂层过薄,防腐效果达不到预期;涂层过厚,可能会出现开裂、剥落等质量问题。可以使用湿膜测厚仪在施工过程中测量涂料的湿膜厚度,根据涂料的固体含量计算干膜厚度,确保每层涂料的干膜厚度在规定范围内。一般来说,底漆的干膜厚度在 60 - 80μm,中间漆干膜厚度在 80 - 100μm,面漆干膜厚度在 40 - 60μm。
质量检测与维护
质量检测手段:
在涂料施工过程中,定期进行质量检测。外观检查主要看涂料表面是否有流挂、针孔、气泡等缺陷。例如,用肉眼观察或使用低倍放大镜检查涂层表面,若发现流挂现象,说明涂料施工时可能喷涂过厚或喷枪移动速度过慢。
利用无损检测方法检测涂层厚度,如磁性测厚仪(适用于磁性基体上的非磁性涂层)和涡流测厚仪(适用于非磁性基体上的涂层)。在钢结构的不同部位进行抽样检测,确保涂层厚度符合设计要求。
定期维护与修补:
钢结构在使用过程中,要定期进行检查和维护。例如,对于户外的钢结构广告牌,每年至少检查两次,查看防腐涂层是否有剥落、褪色等现象。一旦发现涂层损坏,要及时进行修补,修补前要先对损坏部位进行表面处理,去除松动的涂层和锈迹,然后按照原有的防腐涂料体系进行涂装。