摘要：除锈工艺是涂层技术的保证，涂层技术是除锈工艺的目的，在钢结构建筑中主要采用的是涂料覆盖层法，即涂层技术。涂层技术是钢结构建筑这一系统工程的重要部分，是除锈工艺的后续技术。钢结构建筑的涂层技术直接关系到其使用寿命和装饰效果。

    关键词：腐蚀特征除锈等级

    中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：1672-3791(2008)07(a)-0087-02

    在钢结构的建筑物中，结构材料的涂层防蚀技术已成为结构建筑施工的其中一个重点工艺技术。在钢结构涂层防蚀施工中，涂层防蚀技术又包含除锈工艺和涂层技术两个部分。当确定起用哪一种防腐涂层时，必须要考虑钢结构的架设的环境、施工的方法，维护管理的难易以及该建筑物的使用年限等方面的问题。下面就从以下几方面进行论述。

    1钢结构建筑材料所特有的腐蚀特征

    一般来说，所有的钢结构建筑的腐蚀基本上都具有大气腐蚀的特征。因此，在设计涂层防蚀方案时，要注意影响大气腐蚀的一些环境因素，如存在于大气中的腐蚀性气体与尘埃的含量、外在环境的相对湿度、氯化纳微粒的含量等都直接影响到该钢结构建筑物的腐蚀特征。该建筑物所处的地理位置与环境因素对钢结构腐蚀影响程度的大小都有很大的分别。

    在建筑物所处的各种各样的腐蚀环境当中，一般来说，现代化设备还并不是很普及的农村和山区是腐蚀性较轻的地方。在农村，特别远离工厂和海洋的内陆农村，空气中的具有含量相对的低。在这种环境下，建筑物的腐蚀程度主要取决于当地的气候条件，特别与空气的湿度高低有很大的关系。在湿度大的地区，建筑物的腐蚀比干燥地区要严重一些。

    在较大型城市或工厂附近的地方，空气中的腐蚀性的气体含量高，如果是化工厂附近的地方，酸性气体、碱性气体被溶解于水中，成为强腐蚀性的物质。在这种环境下的各种水利和桥梁的钢结构建筑物极容易受到腐蚀。位于海上或者海岸边的钢结构建筑物，由于海洋空气中海盐粒子含量非常的高，相对湿度很大，再加上浪花的飞溅，建筑物的腐蚀就更为严重。

    在进行防腐技术、防腐维修方案时，要详细地了解钢结构建筑的上述腐蚀特性，应对于防蚀技术在相应环境下的耐久性，对建筑物表面处理等级和施工技术有着各种不同的要求。某市曾经对该市的铁路桥梁进行调查，位于农村的桥梁维修间隔为5～8年，位于山区的为6～7年，位于工厂区为5～6年，位于海边的为2～5年。埋置在水泥里的钢结构保质期更长。

    2钢结构建筑的除锈

    在涂层前必须要对钢材进行表面处理。为了能正确、方便地评定钢材在除锈之后的表面处理质量，许多国家已经制定了《涂层前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》。除锈前，钢材表面原始锈蚀状态对除锈后的外观评定具有一定影响，同时，不同锈蚀程度的钢材，如果要达到同一除锈等级，所花费的清理费用也不同。一般根据钢材表面覆盖程度和锈蚀状况将其原始腐蚀程度分为4个等级。

    2.1锈蚀程度等级

    A级：全面地覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面；

 B级：已发生锈蚀，并且部分氧化皮已剥落的钢材表面；

    C级：氧化皮已因锈蚀而剥落，或者可以刮除，并且有少量点蚀的钢材表面；

    D级：氧化皮已因锈蚀而全面剥离，而且已普遍发生点蚀的钢材表面。

    2.2除锈方法

    一般钢结构的除锈可采用①喷丸或抛射除锈；②手工和动力工具除锈；③化学膜剂除锈；④火焰除锈。在钢结构建筑中多采用第1和第2种方法，其中第1种方法更为普遍，具有较高的质量。对钢结构采用喷丸或抛射除锈处理还可达到表面强化与提高钢结构件抗疲劳强度的效果。根据多年工作积累，建议钢结构件尽可能采用喷丸除锈方法。

    2.3喷丸除锈法

    喷丸除锈法是以压缩空气为动力，将除锈磨料以一定的速度向被除锈的钢材表面喷射，使磨料对钢材表面产生冲击和磨削，从而达到清除钢材表面的氧化物、锈层及污物的一种机械除锈的工艺方法。喷丸除锈的磨料通常采用铸铁丸、铸钢丸、碎钢丝或石英砂等。喷丸除锈的施工技术参数为：①磨料粒度0.8mm～1.2mm；②压缩空气压力0.5MPa；③喷嘴孔径Φ9mm～10mm；④喷射距离0.2m～0.4m；⑤喷射角度70o～85°；⑥表面粗糙度40μm～75μm。

    在现场施工时，对局部除锈或二次除锈可采用各种风动或电动除锈工具进行手工和动力工具除锈。但因手工和动力工具除锈是指采用各种工具，依靠动力工具高速旋转或往复运动所产生的动能来带动各种打磨材料(钢丝刷、砂轮等)，以达到除锈目的的一种手工或半机械化除锈工艺方法。由于该法除锈原理与抛丸、喷射不同，因此，经除锈后的表面粗糙度较小。若在经喷丸除锈处理的钢材表面打磨，则会使钢材表面粗糙度下降15%～20%。因此，在某些对表面粗糙度有严格要求的部位，手工或动力除锈工艺的应用受到限制，并只能作为对其他除锈工艺的补充手段而存在。

    3钢结构建筑的涂层技术

    一般金属防蚀技术大致有4类：合理选用金属材料；采用电化学保护；采用缓蚀剂；采用各种覆盖层。在钢结构建筑中主要采用的是涂料覆盖层法，即涂层技术。

    绝大多数钢结构建筑所采用的涂层系统大体上是以铅系防锈涂料为主体的涂层系统和以富锌涂料作为底漆的涂层系统。以红丹或氧化亚铅为防锈颜料的铅系防锈涂料，在国内外具有很长的使用历史。这种涂料防锈性能好，对基底表面处理的要求相对较低，涂层(包括维修涂层)施工方便，涂料、涂层和管理费用便宜。所以长期以来，以铅系防锈涂料作为底漆的涂层系统一直是钢结构防腐的首选。

    针对于建在海上、海岸边或工业地带这样一些腐蚀环境比较恶劣的建筑，或者对于维护比较困难的建筑，上述涂层系统的耐久性和维护涂层的经济性就受到限制。在与铅系防锈涂料为主体的涂层系统相比，以富锌涂料为防锈底漆的，并使用热氯化橡胶、乙烯树脂、聚氯酯等合成树脂涂料的涂层系统，具有长时间的耐久性，维修周期可以大大延长，从而适用架设于恶劣腐蚀环境的大型、特大型钢结构建筑。这种涂层系统常被称为“重防蚀涂层系统”。重防蚀涂层系统在国外已有成功应用于海上特大型钢结构件的例子。

现在，国内也开始在大型钢结构件上使用重防蚀涂层系统来保护钢结构。作为高性能的防锈底漆，环氧富锌漆和无机硅酸锌底漆是常用的品种。由于漆料中高含量锌粉的阴极保护作用，这种底漆的防锈性能较之常规防锈漆有明显提高。作为重防蚀涂层系统的中间漆和面漆，主要有环氧树脂涂料、氯化橡胶涂料、环氧沥青涂料和聚氯酯涂料等。也有采用底、面漆配套的氯磺化聚乙烯涂料系统。高性能涂料的使用，可大大延长了钢结构的防腐周期。

    环氧树脂涂料形成的漆膜韧性好，附着力强，坚硬，耐化学腐蚀优异，如在40%H2SO4，5%H2SO4，5%NaOH，5%KOH，10%HCl，3%NaCl中浸泡3个月无变化；耐溶剂性极好，如耐汽油、松油等；电性能亦突出。其所以性能较好是由于环氧树脂的长键和良好的空间配置所形成。与其他一般成膜树脂不同，在配方中不需加入增韧剂，所以不会影响它的性能。

    目前在油漆工业上常用的环氧树脂漆是由环氧氯丙烷和二酚丙烷在碱性作用下，缩聚而成的高分子聚合物。环氧树脂涂层具有粘合力强，收缩性小，稳定性高，耐腐蚀性好，电绝缘性能优良，韧性好，在常温下固化等优点，因此在钢结构建筑的防蚀应用正日益广泛。在钢结构的内表面，一般可使用耐水性，耐化学药品等性能优良的焦油环氧树脂涂料。

    涂层施工的环境温度应符合涂料产品说明书的规定，无规定时，环境温度宜在5℃～35℃之间，相对湿度不大于85%，构件表面没有结露和油污，涂层后4h得淋雨。施工图中注明不涂层的部位和安装焊缝处的30mm～50mm范围内的以及高强度螺栓磨擦连接表面，不得有涂层。涂料的涂层道数，涂层厚度应符合设计要求，当设计对涂层厚度无要求时，宜进行涂层4～5道。涂层干漆膜总厚度：室外应为150μm，室内应为125μm，其允许偏差为25μm。底层漆厚度，室内为50μm，室外为50μm。当喷涂防火涂料时，应符合《钢结构防火涂料应用技术规范》的规定。涂层应均匀饱满，无明显起皱、流挂等缺陷。对构件进行涂层后，应按设计图纸进行编号，以便安装和检查。对于大型或重要的构件还应作重心、吊装位置的标记。

    4结语

    我们今后需要大力发展“省资源、省能源、低污染、高性能”的新型涂料和涂料发展中的前沿科学技术。现代化的钢结构建筑依靠焊接、安装与涂层防蚀工艺为最大支柱。涂层防蚀技术在钢结构建筑中的地位和作用、除锈涂层的工作内容与过程、防蚀工艺与其他专业工种之间的密切关系，经过研究，不难发现，涂层防蚀技术是一项全方位、多层次的系统工程，而钢结构建筑防蚀技术的现代化，还需要在以后更多的钢结构工程建设中，通过各工程师不断的积累经验，不断的努力才能实现。

       作者：李向民