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摘要:根据钢结构防护效果与基体表面预处理品质、防腐防火涂料的涂装品质及施工环境的关系,提出了一套钢结构涂层防护施工品质的控制方法,具有较好的可操作性和实用性。防腐和防火施工的重点是除锈、防腐防火涂装施工及其品质控制。
关键词:钢结构;防腐涂料;防火涂料;施工;品质控制
0引言
近年来,随着我国基本建设的快速发展,以钢结构为承重构件的建筑逐渐增多。钢结构具有自重轻、强度高、塑性高、韧性高、抗震性能高等优点[1]。另外,钢结构建筑还具有造型美观、施工方便、建设工期短、投资小等特点[2]。所以,钢结构在大型的体育场馆、会展中心、商贸中心、工业厂房、仓库等大跨度的建筑中被广泛使用[3]。但是,钢结构和混凝土结构相比,也具有一些自身无法克服的缺点,其主要表现有两方面:一是易于受到周围环境的影响,尤其是在某些大型化工企业中使用钢结构的生产厂房,易于发生钢结构的电化学腐蚀,使寿命缩短;二是防火灾能力较低,在发生火灾时,导致结构强度的快速下降,造成结构破坏的跨塌事故[4]。所以,钢结构的防腐与防火设计施工就显得特别重要。在钢结构建筑工程的设计施工中,必须严格按照国家或行业有关标准进行,钢结构防腐设计施工执行的国家标准有GB8923—1988《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》[5],防火设计施工的标准有GB50205—2001《钢结构工程施工质量验收规范》[6],GBJ16-1987《建筑设计防火规范》[7]、GB14907-2002《钢结构防火涂料》[8]等。对于钢结构防腐设计达到15a以上的工程,基体表面的除锈等级要达到Sa2.5级,表面粗糙度达到Ra30～70μm,防腐涂层一般为3层,总厚度要达到230μm以上,第1层通常选用环氧富锌底漆,厚度≥70μm;中间层为环氧云铁中层涂料,厚度≥80μm;面层为氯化橡胶涂料,厚度≥80μm。在防火设计施工中,防火涂层厚度要根据设计耐火极限达到标准要求的最小厚度,对厚涂型、薄涂型和超薄型防火涂层厚度分别控制为8～50mm、3～7mm和3mm以下,耐火极限分别为0.5～3h、0.5～2h和0.5～2h。防腐、防火涂料要全部通过国家质量检验监督部门的认可。
1钢结构表面预处理及其品质控制
钢结构表面防护前必须进行预处理,表面处理的品质对涂层附着力、耐久性及防护效果都有很大关系。在防护施工中正确选择涂料品种十分重要,关系到涂层对钢结构的防护效果和使用寿命。在涂料品种确定之后,重要的是表面的预处理及其施工工艺是否符合要求。要提高涂层的防护品质,涂装前必须彻底除去表面的污物、氧化皮、铁锈等,否则,涂层会很快出现起泡、脱落、泛锈等现象,严重影响涂层的附着力和使用寿命。在防腐施工中最重要的就是表面的预处理,该项目已被列为钢结构防护施工中的保证项目。
1.1钢结构表面预处理的品质标准
材料防护要达到一定的防腐效果,首先要求表面除锈品质达到一定等级,对钢结构防护施工一般要求表面除锈要达到Sa2.5级。其次,保证除锈后的表面能形成一定的粗糙度,粗糙度是影响表面和涂层之间附着力的重要因素。如果粗糙度太小,则涂层附着力达不到防腐要求;如果粗糙度过大,将增加涂层厚度,不仅浪费涂料,而且可能在涂层下面截留住气泡,也可能产生没有被涂层覆盖住的波峰,从而发生“波峰腐蚀”。在防腐施工中,一般把基体表面粗糙度控制在Ra30～70μm之间。
1.2钢结构表面预处理方法的选择
钢结构表面的预处理方法有人工除锈、机械除锈、喷砂除锈、化学除锈等[9]。人工除锈和机械除锈效果较差,劳动强度较大,通常用于除锈品质要求不高,且工作量不大的除锈作业,对于除锈品质要求较高的大型工程,则不宜采用这两种除锈工艺。酸洗除锈虽可达到优良的除锈等级,但表面粗糙度低,涂层的附着力通常达不到防腐的品质要求,酸洗除锈也不适合大型构件的除锈。喷砂除锈不仅除锈效果好,除锈后表面除锈品质和粗糙度能达到要求,除锈效率也非常高。因此在钢结构的防腐施工中,一般采用喷砂除锈,除锈品质可达Sa2.5级和Ra30～70μm。
