无机富锌底漆施工技术

2012-04-23陈志新姚习红覃宇光

城市建设理论研究 2012年35期

陈志新姚习红覃宇光

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

相比钢筋混凝土结构，钢结构自重轻、结构所占空间小，受到了建筑行业的青睐。但是,钢材作为建筑材料在耐腐蚀方面又存在着难以避免的缺陷。根据钢材的腐蚀机理，出现了多种防腐工艺与材料。

无机富锌涂料是一种防腐效果优异的涂料，主要防腐作用有：电化学防护、屏蔽作用、涂膜自修复和钝化作用。富锌涂料中含有大量锌粉，锌的尽数活性比铁高，在腐蚀环境中锌腐蚀氧化保护了钢材，而锌腐蚀氧化产生的各类含锌氧化物微膨胀，形成致密的一层膜，从而防止铁表面与氧、水等有害介质的进一步接触，起着物理屏蔽作用。

2 无机富锌底漆应用概况

我公司承接的印尼西爪哇电站钢结构、菲律宾马利万斯电站钢结构、老挝洪沙电站钢结构、上海月星环球商业中心等多个项目的钢结构制作中，均使用了无机富锌涂料。通过对这几个项目防腐涂装施工中遇到的问题进行分析，在月星环球商业中心钢结构防腐施工的基础上又进行了一些试验，取得了良好的效果，总结这些施工方法以便于推广应用。

3 无机富锌底漆特点

无机富锌底漆有类似于水泥一样的水化固结反应，其硬结与固结有本质的区别，对涂装质量有很大影响。通过对无机富锌底漆喷涂全过程总结，将喷涂工艺中容易忽略或错误的地方详细介绍，使得喷涂效果良好，减少因工艺错漏造成的返工损失。

无机富锌底漆广泛应用于海上平台、港口设施、各类水工结构、发电厂的各类钢结构、近海建筑物等防腐蚀要求高的钢结构和构件表面的防腐处理，具有良好的效果。

4 无机富锌底漆应用原理

利用无机富锌底漆与水发生化学反应而固化的原理，施工中控制洒水喷淋水量，加快无机富锌底漆的固化，保证喷涂质量，增强防腐效果，延长使用寿命。

5 工艺流程和操作要点

工艺流程如下：

钢结构件表面处理→抛丸除锈→油漆混合搅拌→预涂装→喷涂→测湿膜厚度→缺陷修补→养护→漆膜厚度检测→破损修补→封闭漆喷涂。

5.1表面处理

5.1.1钢结构表面处理

钢结构缺陷的存在会影响油漆的附着，导致油漆不能发挥其最佳的防腐性能，在这些区域会致过早的锈蚀出现，因此，在进行表面处理前必须要对钢结构上的缺陷进行处理，以减少或消除结构缺陷对涂装质量的影响。

结构缺陷处，油漆难以完全覆盖底材表面，漏涂、过薄处很快会出现锈蚀，影响涂层的整体防腐蚀效能，所以在表面处理前应尽量修补、去除。

5.1.2 底材表面油、脂等污染物的去除

1）在对底材进行表面处理前，应清除表面的油、水、脂、盐、切削液、防冻剂等化学试剂。确认是否存在油、脂污染，在生产中一般选择下列方法进行现场检测：

a、用水喷在表面上，若25秒内水在表面上形成水珠，则怀疑有油、脂或不溶于水的物质存在。

b、用粉笔以相同的压力通过怀疑有油的区域，粉笔在有油区域痕迹很淡。

2）油污的去除：

a、小面积油、脂的去除方法为：用蘸有溶剂的抹布擦拭污染表面，使油、脂得到充分的溶解，然后用干净的抹布擦干，擦拭要进行三四次，每次都要使用干净的抹布；

b、大面积油、脂的去除方法：在污染表面喷淋工业金属清洁剂，浸5分钟后，用硬毛刷或拖布刷洗表面使油、脂能得到充分的反应，再用淡水冲洗干净。

5.1.3 钢结构结构修复

钢结构因焊接，碰撞，造成的变形和型钢截面变形等缺陷应在在涂装前修复。

5.2抛丸除锈

5.2.1 抛丸用磨料的选择

抛丸用磨料要干燥，无油污，清洁无杂物，不能对涂料的性能有影响；

磨料的大小要能够产生适合要求的粗糙度。当选用钢丸和钢砂进行表面处理，颗粒直径一般推荐为0.6-1.0mm；当选用非金属磨料时，磨料的颗粒直径一般推荐为0.8-1.2mm；

磨料的硬度要大于莫氏六级；

磨料所含可溶性盐污染物应低于250µg。

5.2.2 抛丸除锈等级和粗糙度

抛丸后钢板表面粗糙度级别应根据GB8923-2008进行评估，无机富锌底漆附着条件：要求钢材表面喷砂清理到不低于Sa 2.5 ，粗糙度达到30-85µm之间；

抛丸时注意防止油、或水对喷砂后钢材表面造成二次污染；

抛丸用空压机必须安装油水分离器，以防止压缩空气混入油、水而对被喷砂表面造成污染。

抛丸表面应呈现均匀的灰白色金属颜色，仅允许残留5%的深色痕迹；表面粗糙度级别根据GB8923-2008进行评估。

构件组装前应对抛丸喷射不到的地方预判，先行对材料进行抛丸。抛丸后，针对抛丸机喷射盲区利用手工除锈处理，保证边角以及火焰切割区的粗糙度，尽量减少、消除漏喷等缺陷的出现。

火焰切割边因炭化现象，硬度变高，涂装前应用砂轮机打磨，保证粗糙度。

5.2.3 除尘

抛丸后准备涂漆的钢材表面要清洁、干燥，无油脂，保持粗糙度和清洁度，直到第一道漆喷涂；

吹扫除尘需要在干燥的气候条件下进行，底材温度大于空气露点温度3℃或以上，相对湿度小于85%；保持充足、连续、干燥、洁净、压力在7-10KG的压缩空气；

选择合适的油水分离器，确保压缩空气无油、水；油水的检测方法为：使用一块干燥、干净的白布，放在吹扫喷枪枪口，若白布变湿则有油水，经一段时间后变干则有水；不干则有油；油水的检测每次吹扫前都要做；含有油、水的压缩空气不能用于涂装施工；吹扫时喷枪与表面成30-60角。

所有灰尘要求彻底清理，根据ISO8502－3灰尘量要小于3级，抛丸后钢板表面灰尘清洁度标准见表1。

表1

构件表面处理后4个小时内，钢材表面在返黄前，就要涂漆；如果钢材表面有返锈现象，变湿或者被污染，要重新清理到前面要求的级别；

5.3 油漆混合搅拌

双组分油漆混合前先将主剂和固化剂分别搅拌均匀，然后一边搅拌主剂一边加入固化剂；然后加一定量的稀释剂在固化剂桶中将桶洗净，再将固化剂桶内成分倒入主剂桶内，使用工作状态良好的搅拌器，保证油漆混合均匀、彻底。油漆在搅拌后需静置片刻以排除气泡和做相应的熟化。

低温施工时，提前24小时将油漆及喷涂设备放在20-30℃的环境中加热，以避免不必要的稀释；同时须注意油漆与待施工底材的温差不要过大，以免喷涂后出现漆病；

油漆须按量混合，特别要强调的是，超过了混合后使用时间的油漆，不能加入稀料继续使用。因此, 要注意根据使用量组配油漆, 并且一定要在使用时间内用掉。混合后使用寿命数据见表2。

双组份油漆的配比和混合后使用寿命表2

5.4预涂装

在进行涂装前，应对局部喷涂难以严密遮盖部位先进行预涂装，即对焊缝、边缘、各种孔以及结构复杂、较难喷涂到的部位刷涂，特别注意刷涂不要留下气孔或漏涂；特别应注意对凹陷处涂严油漆，即漆膜下不能留有任何空气或其他杂质的空穴，必须注意不能有漏涂的地方。

5.5涂装

5.5.1喷涂要求

预涂装完毕后，进行油漆的喷涂施工。预涂与喷涂的涂装间隔在预涂后很短时间内进行喷涂，或在预涂油漆固化达到一定程度后再喷涂，不能在油漆半干的状态下进行喷涂，否则会产生漆病。

5.5.2 喷涂（以“佐敦resist 78”无机富锌底漆为例）

锌粉:硅酸乙酯=18.5kg:9L；

采用4/25号稀料来稀释调整施工时的粘度，一般情况加入比例为10％左右，具体根据喷涂时环境温度等因素来决定；

施工时选择相适应的枪嘴，32：1的无气喷涂机；4-5公斤左右的压缩空气压力；内径9mm的输油管；

将铁桶内锌粉拿出，将塑胶桶内硅酸乙酯溶液摇匀后倒入铁桶中。加入0.5L左右稀料到塑胶桶中，将桶涮净，再倒入铁桶中。用动力搅拌器将铁桶内成分搅拌均匀，然后在持续搅拌的状态下缓缓加入锌粉，直至搅拌均匀，用60目的滤网过滤后使用；

将铁桶内油漆搅拌均匀，进行试枪，调整空气压力和油漆的黏度以得到良好的雾化。雾化良好后立即进行喷涂，在喷涂的过程中，油漆的搅拌不能停；

在喷涂前可以先预喷焊缝部位，等焊缝部位表干后再进行整体喷涂，要注意涂装间隔不能太长，通常在30分钟内，所以也可以考虑一边预涂一边喷涂；

如果预涂操作有困难，也可以考虑喷涂后面立即用搅拌好的涂料进行补涂的方式，预涂的过程中应不停的用刷子搅拌小桶内油漆，以避免锌粉沉淀；

补涂的部位包括型材反面、板材边口、各种孔、粗糙的焊缝、表面的凹凸不平、焊缝裂缝、咬口、自由边、结构复杂难以喷涂的部位；

喷涂和补涂产生的流挂和滴落应立即用刷子带平；

油漆喷到构件表面时应是平整、连续的湿涂层；雾化漆雾太细和温度过高时易产生干喷或半干喷情况，这种情况一定要避免，否则油漆无法结成良好的膜，会产生严重的漆病；在喷涂过程中产生流挂、打堆、桔皮部位将不可避免的产生龟裂；

在喷涂易堆积无机富锌涂料的部位时一定要注意，避免此处漆膜过厚造成龟裂。此处极易堆积油漆，因此应刷涂构件的内角边，正常喷涂构件的正面，快速一次性地喷涂。

喷涂应先后在横、纵两个方向进行，漏涂、虚喷、过低膜厚会在以后的洒水过程中产生返锈。

喷涂完成后立即检测漆膜，薄的地方立即补足膜厚，厚的地方立即用稀料檫除、进行补喷，过厚的漆膜会导致龟裂。

在某些情况下（如高温、高湿时）预涂和喷涂的接口处可能由于间隔时间太长而产生结合力问题，但并不妨碍与钢板接触的底漆附着力和性能，待完全固化后用细砂纸去除附着力不好的涂层即可。

5.5.3 无机富锌的最低施工温度为5℃，在低于此温度时有两种解决方案：

1）用环氧富锌漆代替，这种方案最适合北方施工，但只有在有中、面漆覆盖的情况下，环氧富锌漆才能与无机富锌的防腐性能基本相同，而且环氧富锌漆与无机富锌颜色有所不同。

2）加温至5℃以上，洒水加速固化。根据工厂的设备情况，这种方案也是可行的，但需要足够的设备、厂房和能源。另外采用这种方法时，漆膜上和漆膜中的水分一定要干透，才能运至0℃以下的外部环境中。

5.5.4无机富锌涂料在高温情况下施工，有可能产生干喷或半干喷，这种情况一定要避免，否则油漆无法结成良好的膜，会产生严重的漆病。在这种情况下可能采取的措施一般有：

1）在施工前将无机富锌油漆保存在10-20℃的环境中，尤其不能被太阳暴晒。

2）在施工前将油漆桶放在10-20℃的凉水桶中进行降温，注意不要将水引入到油漆中。

3）将构件放在厂房中喷漆（厂房有良好通风），在室外搭建遮阳棚（四面通风）。

5.6 漆膜厚度检测

5.6.1干膜湿膜厚度

施工各道油漆时，漆膜均匀，并达到规定的漆膜厚度，以保证涂装质量及保证年限。检测工具：湿膜测厚仪、干膜测厚仪

检测方法：油漆喷涂后马上用湿膜测厚仪垂直按入湿膜直至接触到底材，然后取出测厚仪读取数值。漆膜没有完全硬干前，用干膜厚度仪检测数值是不准的。因油漆种类不同，油漆干膜和湿膜直接厚度对比值不同。无机富锌因含固化成分不同，其值也有所区别。RESIST 78无机富锌底漆干膜和湿膜厚度间的对应值可见表5:

表5：resist78无机富锌漆干膜湿膜厚度对应值

油漆名称干膜厚度(微米) 湿膜厚度(微米)

无机富锌resist78 50 70

5.6.2膜厚控制原则

膜厚的控制应遵守两个90％的规定，即90％的测量点的干膜厚度应达到规定的干膜厚度，剩余10％的测量点的干膜厚度应达到规定干膜厚度的90％以上，没有达到干膜厚度的部位应及时补涂油漆至规定干膜厚度。

5.7养护

5.7.1在湿度不能连续高于70%时，喷涂完成后需要洒水/喷水以帮助固化。根据多次涂装经验显示，在10℃时喷涂完成约1小时15分钟后进行，在25℃时喷涂完成约40分钟后进行，在阳光照射下和大风天气中要缩短。洒水太早可能会破坏过软的漆膜，洒水太晚可能会引起漆膜因空气中的湿度太低而固化不良，因此要给予足够重视。

洒水时尽量不要造成积水，洒水总是在漆膜表面的水刚刚干燥后进行。通常在涂层表干后（以手掌接触漆膜后不沾手为表干标准），3小时内每小时间隔至少洒水一次为宜，多则不限。实际操作中，使用农用喷雾器喷涂均用，操作方便。

5.7.2 固化检测

构件表面用丁酮(MEK)擦拭来回50次达到《ASTM D4752-2003 用溶剂擦试法测定硅酸乙酯(无机)富锌底漆耐甲乙酮的标准试验方法》的5级为合格。

5.8无机富锌修补

5.8.1 无机富锌修补方式

无机富锌有用无机富锌修补和环氧富锌修补两种方式。无机锌一般不建议自身复涂。用无机富锌修补能取得一致的外观颜色，但表面处理困难，需要真空打砂设备，效率较低，无机富锌的固化有较严格的温湿度限制。

用环氧富锌漆修补这种方案易于施工，但只有在有中、面漆覆盖的情况下才可以修补。

5.8.2修补工艺

清除表面的锈、旧的漆层和其他污物直至裸露钢板，并达到25µm的表面粗糙度。

将破损部位周围15-25cm 范围内完好漆层拉出坡口，以保证修补涂层与原涂层平滑的过渡；

表面灰尘的清洁达到ISO8502-3的3级或更好的标准。

利用空气喷涂或手工刷涂。空气喷涂能得到理想的漆膜外观并且适合较大面积的施工；手工刷涂要平整，无流挂、打堆和刷痕。