钢结构防腐设计及应用

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环氧中间漆通常选用云母氧 化铁型
底漆也可适当加厚到80µm, 中间漆适当减薄到110-120µm 如果使用无机锌,厚度通常 要求为75µm或80µm
如果不使用富锌底漆,总的 漆膜底增加到280µm
在C5环境中,底漆必须使用 富锌底漆
厚浆型聚氨酯面漆可以一道 成膜; 厚浆型环氧中间漆也可以增 加到180µm,而面漆减至50µm
方案二 涂料品种 无机富锌底漆 环氧树脂涂料 环氧云铁中间漆 氯化橡胶面漆
干膜厚度 75 30 50 80
(3)室外可视部分钢结构
涂层
方案一
方案二
涂料品种 干膜厚度 涂料品种 干膜厚度
底漆 环氧富锌底漆 80µm 无机富锌底漆 75
封闭漆
-------
------ 环氧树脂涂料 30
中间漆
环氧云铁中间 漆
H 醇酸树脂
L 醇酸树脂
C2 M 醇酸树脂
H 环氧/聚氨酯
醇酸树脂
L
C3
环氧树脂
M 醇酸树脂
厚浆型环氧漆 80
醇酸底漆 醇酸面漆
醇酸底漆 醇酸面漆
醇酸底漆 醇酸面漆
厚浆型环氧底漆 脂肪族聚氨酯面

醇酸底漆 醇酸面漆
40 40
40 40 80(40×2) 40
100 60
80(40×2) 40
厚浆型环氧底漆 120
设计部门采用如下方案:
深圳会展中心钢结构重防腐蚀方案
底漆 中间漆
面漆
产品名称
环氧富锌底漆 环氧云铁中间漆 丙烯酸聚氨酯面漆
干膜厚度/µm 内部钢结构 外部钢结构
90
90
120
150
80
80
广州新白云机场
广州新白云机场航站楼钢结构用量约2.1万吨(未包括玻璃幕墙 桁架、屋面板和损耗),屋面板的覆盖面积约16.5万平方米,屋面 板用钢量约5500吨。按照《广州白云机场迁建工程航站楼钢结构防 腐蚀防火涂料及其施工文件》,防腐蚀设计年限是30年,按照室内 外不同环境,采用不同的防腐蚀涂装。
100µm 80µm
(2)室内不可视部分钢结构
方案二 涂料品种 无机富锌底漆 环氧树脂涂料 环氧云铁中间漆 丙烯酸聚氨酯面漆
干膜厚度 75 30 50 80
涂层
底漆 封闭漆 中间漆 面漆
方案一 涂料品种 环氧富锌底漆
------环氧云铁中间漆
丙烯酸面漆
干膜厚度 80µm -----100µm 80µm
GB50205-2001钢结构防护涂层厚度的要求(单位:µm)
构件
强腐蚀 中等腐蚀
重要构件
200
150
一般构件及建筑 配件
150
150
室外或维修困难 增加20~
部件
60
弱腐蚀 120 120
ISO12944中腐蚀环境、使用寿命和 漆膜厚度的关系
腐蚀环 使用寿 干膜厚 腐蚀环 使用寿 干膜厚

命 度/µm 境
高耐久性(High) 设计寿命15年以上
需要注意的是,预期的耐久性并非担保时间,涂层 不可能永久是完好的。耐久性与涂料配套的设计寿 命可以看作是一个概念,都是指涂料系统达到所要 求的一直到第一次大修前的使用寿命。在此之前, 应该定期进行小修小补的保养工作。
对于漆膜厚度的规定,也是根据腐蚀环境及使用 寿命来定,与中国的国家标准相比,ISO12944中对 于钢结构的涂层厚度的规定更为科学而成熟。
外部
内部
C4 高
400~650 50~80
15~30
2.1~4.2
高盐度 的工业 区和沿 海区域
化工厂、游 泳馆、海船 和船厂等
C5I 很高(工 650~1500
业)
80~200
30~60
4.2~8.4
高盐度 和恶劣 大气的 工业区 域
总是有冷凝 和高湿的建 筑和地方
C5M 很高(海 650~1500
不同的油漆公司,针对于ISO12944 均有适合于本公司的产品配套来供用 户选择。下表是根据不同的腐蚀环境 和不同的涂料产品,进行的举例和一 般性经验总结。为了体现重防腐蚀的 概念,环氧树脂是目前的首要选择。
ISO12944涂层保护系统实例
腐蚀环境 涂料类型
涂层系统
干膜厚度/µm
备注
L 环氧树脂 C1 M
边要求倒角R=2mm
底漆
无机富锌底漆
75
中间漆
环氧云铁中间漆
100
面漆
丙烯酸聚氨酯面漆
80
CCTV新台址办公大厦幕墙钢支架防腐蚀方案 (使用年限30年以上)
(1)室内可视部分钢结构
涂层
方案一 涂料品种
干膜厚度
底漆 封闭漆
环氧富锌底漆 -------
80µm ------
中间漆 面漆
环氧云铁中间漆 丙烯酸聚氨酯面漆
第一部分 概述
总体范围的定义。技术术语和 概念的定义。健康防护、安全 和环境防护的评论
第二部分 环境分类
描述了由于大气、不同类型的水 和土壤造成的腐蚀破坏。限制了 大气腐蚀的范畴,并指出浸入水 中或埋于地下的钢结构可能会产 生的腐蚀应力
第三部分 设计考虑
主要介绍钢结构的设计和构造, 以改善腐蚀防护能力,给出了合 适和不合适的设计案例,以及在 运输和组装中的记录
第七部分 施工过程的执行和监督
▪ 施工过程的执行和监督,现场施 工和车间施工,涂层材料的处理 和贮存
第八部分 关于新建和维修规范的发展
§制图规范的指南,用于工程计划、 涂料系统、施工、监督、处理和检 查。ISO12944标准的第一部分到第 七部分都是第八部分的基础
ISO12944-2中定义的腐蚀环 境,是制订防护涂层的指导,
广州新白云机场钢结构涂装防腐蚀方案
涂层
底漆 封闭漆 中间漆
面漆
涂料名称
干膜厚度/µm
室内钢结构件
无机富锌底漆
75
环氧涂料
30
环氧云铁中间漆
100
丙烯酸聚氨酯面 漆
75
涂料名称
干膜厚度/µm
暴露室外钢结构件
电弧喷铝
>150
环氧涂料
30
环氧云铁中间 漆
50
丙烯酸聚氨酯 面漆
75
压型板涂装方案
涂层
涂料名称
命 度/µm

80

160
C2

150
C4

200

200

240
C3
低 中 高
120 160 200
C5I C5M
低 中 高
200 280 320
钢结构防护涂层配套方案的制订 应用ISO12944进行涂装设计指导,基本可以 分成以下几个步骤:
▪ 确定钢结构的腐蚀环境 ▪ 确定保护钢结构的期望年限 ▪ 确定涂料品种和漆膜厚度
见表
腐蚀 类型
单位面积上的质量损失(第一年暴露后)
湿性气候下的典型环 境(仅作参考)
低碳钢

质量损失 厚度损失 质量损失 厚度损失
/g.m²
/µm
/g.m²
/µm
外部
内部
C1 很低
≤10
≤1.3 ≤0.7 ≤0.1
加热的建 筑物内部, 空气洁净, 如办公室、 商店、学 校和宾馆 等
腐蚀 类型
单位面积上的质量损失(第一年暴露后)
醇酸底漆 醇酸面漆
80(40×2) 80(40×2)
厚浆型底漆可以一道成 膜
厚浆型底漆可涂一道成 膜
厚浆型底/面漆可以一 道成膜
H
M C4
H
M C5Ⅰ
H
环氧树脂
厚浆型环氧底漆
150
环氧/聚氨酯
厚浆型环氧底漆
150
脂肪族聚氨酯面漆 50
富锌/环氧中间漆// 聚氨酯
环氧富锌底漆 环氧中间漆 脂肪族聚氨酯面漆
干膜厚度 /µm
压型板上表面或顶部
涂料名称
干膜厚度 /µm
压型板下表面或底部
底漆
磷化底漆
5~10 磷化底漆 5~10
中间漆
环氧云铁中间 漆
75
环氧云铁中 间漆
75
面漆
环氧面漆
75
丙烯酸聚氨 酯面漆
75
国家大剧院暴露部位钢结构防腐 蚀涂装方案
表面处 理
钢材焊接成型后,整体喷砂到ISO8501-1: 1988:Sa2.5;粗糙度达到40~80µm,自由
防护涂料系统
§根据ISO12944-5,可以针对 ISO12944-2中确定的腐蚀因数 来选择大致的保护涂料系统。 在这一部分内容中,列举出已 经证实适合于ISO12944-2中的 腐蚀环境和腐蚀级别的不同保 护涂料系统。
保护涂料系统的耐久性取决于 很多不同因素:
§ 涂料系统的类型 § 结构的设计 § 表面处理前的底材状况 § 表面处理的有效性 § 涂装施工的标准 § 施工条件 § 施工后暴露状况
该方案是特例,在漆膜厚度 没有遵循ISO12944的要求, 有着同样的耐腐蚀性能
应用实例
深圳会议展览中心是深圳市最大的单体建筑,也是目前国内最大的会展
中心,东西长540m,南北宽282m,建筑高度60m,建筑高度28万m²。该工程 展览厅和会议厅屋盖总用钢量约3.1万吨,在国内首次采用大跨度双箱梁-钢 棒拉杆组合结构形成。深圳地处亚热带气候,平均气温高,天气潮湿,是金 属腐蚀非常严重的地区。为了保证其钢结构能保持15年以上的防腐蚀年限,
50 100 50
环氧磷酸锌/环氧中 间漆/聚氨酯
环氧磷酸锌底漆 环氧中间漆 脂肪族聚氨酯面漆
50 100 50
环氧富锌底漆
50
富锌/环氧/聚氨酯 环氧中间漆
140
脂肪族聚氨酯面漆 50
环氧磷酸锌/环氧中 间漆/聚氨酯
富锌/环氧/聚氨酯
环氧磷酸锌底漆 环氧中间漆 脂肪族聚氨酯面漆
环氧/无机富锌底漆 环氧中间漆 脂肪族聚氨酯面漆
第四部分 表面和表面处理的类型
表面描述和表面处理方法(机械、 热和化学),表面处理等级
第五部分 防护涂装系统
►描述了涂层材料的组成和成膜。对 于第二部分中涵盖的不同腐蚀类型 适用的涂层系统进行了举例说明。 定义了干膜厚度(DF)和规定干膜 厚度(NDFT)
第六部分 实验室性能测试方法
当评估防护涂料系统性能时,使用 使用指定的实验室测试方法,尤其 对尚无丰富实践经验的防护涂料系 统,更要使用这种方法
洋)
80~200
30~60
4.2~8.4
高盐度 的沿海 和近岸 地带
总是处于高 湿高污染的 建筑物或其 他地方
一般来说,边远地区、低污染的 地区、有暖气的建筑内部等是C1 和C2环境,典型如,机场。城市 及工业环境:中等程度的污染区, 如,二氧化硫含量高,湿度高的 生产区域是C3环境,典型的如处 于城市中的体育场馆。工业区、 沿海和化工厂等可视为C4环境, 典型的如,电厂。高湿度的工业 区域污染特别厉害的地方是C5I工 业腐蚀环境,高湿度加上高盐度 就是C5M海洋腐蚀环境。
低碳钢
质量损失 厚度损失
/g.m²
/µm

质量损失 厚度损失
/g.m²
/µm
湿性气候下的典型环 境(仅作参考)
外部
内部
C2 低
10~200 1.3~25
0.7~5
0.1~0.7
大气污染 较低,大 部分是乡 村地带
未加热的 地方,冷 凝有可能 发生,如 库房、体
育馆
C3 中
200~ 400
25~50
5~15
150µm
环氧云铁中间 漆
100
面漆 氟碳面漆
80µm
氟碳面漆
80
相关说明:一般就单个涂层无机富锌底漆比环氧 富锌底漆的防腐蚀能力要好一些,但无机富锌底 漆对钢材的表面处理要求要比环氧富锌底漆严格 的多。如表面处理进行的不好,效果适得其反。 综合而言,形成整个完整的涂层后,其两者并没 有多大差别。这种表现只有在面漆、中间漆破坏 后才表现出来。对构件小、形状相对复杂的钢构 件一般采用环氧富锌底漆,因为在进行表面喷砂 处理时,这些构件表面处理状况可能存在不一致。
50 150 80(40×2)
80 150 50
富锌/环氧/聚氨酯
环氧/无机富锌底漆 环氧中间漆 脂肪族聚氨酯面漆
80
150 80(40×2)
富锌底漆 聚硅氧烷/氟碳
环氧/无机富锌底漆 丙烯酸聚硅氧烷涂料/ 氟碳涂料
80 120
无需装饰性要求时可选用此 方案
>15a的方案,最好使用环氧 系统
底漆最低要求为40µm,环氧 中间漆通常选用云母氧化铁 型
钢结构防腐蚀涂装设计
ISO12944是国际标准化组织为那些 从事涂料防腐蚀工作的业主、设计人员、 咨询顾问、涂装承包商、涂料生产企业 等汇编的标准,为这些人员单位和机构 提供了重要的参考。这份标准同时也通 过了欧洲委员会的批准认可,所以它实 际上取代了一些国家标准,如英国的 BS5493、德国的DIN55928等。 ISO12944共分八个部分
涂料系统的状况可以按照标准ISO4628 1-6进行判 定。出于防腐蚀的考虑,根据ISO4628-3,涂料系 统的第一次维修应该在涂料损坏达到Ri3时进行。 基于这些先决条件,ISO12944的这一部分中说明 了涂料系统的耐久性的三个范围:低耐性(Low) 设计寿命5年以下
中耐久性(Medium) 设计寿命5~15年
0.7~2.1
城市和工 业大气, 中等的二 氧化硫污 染,低盐 度沿海区 域
高湿度和 有些污染 空气的生 产场所, 如食品加 工厂、洗 衣场、酒 厂、牛奶

腐蚀 类型
单位面积上的质量损失(第一年暴露后)
低碳钢
质量损失 /g.m²
厚度损失 /µm

质量损失 /g.m²
厚度损失 /µm
湿性气候下的典型环境 (仅作参考)
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