涂层等附着物。除锈应比St2更为彻底,底材显露部分的表面应具有金属光泽。”本标准第5部分CSt3照片,则有明显手工工具清理过的痕迹,略显有金属光泽,而BSt3照片所表露的锈蚀斑点依旧明显,显然是未经处理过锈蚀面,仅适合作为B级或C级锈蚀的等级的照片
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB 8923-88)前言部份说明等效采用国际标准ISO8501-1:1988《涂装油漆和有关产品前钢材预处理――表面清洁度的目视评定――第一部份:未涂装过的钢材和全面清除原有涂层后的钢材的锈蚀等级和除锈等级》。笔者曾调查该国际标准,查找BSt3与CSt3照片,与《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB 8923-88)照片资料相同,原版为透光正片,《GB8923-88》仅是取景略小的差异。
BSt3表面处理等级标准文字资料及照片,是涂料涂装工程施工常用的参照标准,指导施工实践及工程监理、工程质量监督的必不可少的凭藉依据,标准出现的误差,影响工程业务的开展,一旦确认偏差的存在,应及时修正。
GB8923-88效采用国际标准ISO8501-1:1988,Sa2级设Sa2(B、C、D),不设ASa2,《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-95)表5.4.6及《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》(HGJ229-91)表3.1.5,均有对钢结构、管架等不同防护涂料要求的最低除锈等级,对涂料品种、涂层类别的金属表面处理质量要求Sa2级,GB8923-88不符合这些工程施工采用A级钢材与表面处理等级设计的要求,解决这点矛盾,一是采用美国钢结构涂装会SSPC规定号SP-6工业级喷射,钢面上2/3的面积已无可见的残迹,或提高等级至Sa21/2,或采用B级钢材。
③ 不同防护涂料要求的最低除锈等级
《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-95)对钢结构、管架等不同防护涂料要求的最低除锈等级,上述除锈等级标准较《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》(HGJ229-91)低半级,建设工程各责任方能严格按规范标准实施,一般均能取得良好的实效。
除锈等级标准核验及检测,应符合《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB8923-88),GB50046-95 注明不易维修的重要构件的除锈等级不应低于Sa2 1/2级;钢结构的一般构件选用其他树脂等涂料时,除锈等级可不低于St3级;
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关于该设计规范的“钢结构的一般构件选用其他树脂等涂料时,除锈等级可不低于St3级”这一点,仅适用于一般涂料品种,对一些特殊品种如无机富锌涂料,既有除锈等级要求,又有粗糙度的要求,不能一句话囊括除锈质量等级与涂料施工的适应性全部的含意。
④ 除锈质量等级与涂料施工的适应性
GB50205-95《钢结构工程施工及验收规范》条文说明4.11.3列有附表在第10章10.1钢结构工程涂料涂料施工管理10.1.1节中已作解说。
国家规范对选用涂料品种,要求相对应的表面处理除锈等级,新建工程管理者可由设计文件、施工投标书、工程监理现场管理等抓住这几个环节,防止出现差错,保证涂装工程质量。
⑤ 除锈质量等级Sa2/2级与Sa2.5的正确引用
除锈质量等级Sa2/2级的2/2是一个符号,Sa2与Sa3除锈等级之间的Sa2/2级不是Sa2与Sa3他们之间的中间等级,在《防腐蚀涂料和涂装》一书中,注明Sa2级锈蚀清除,/3的仅留斑痕,Sa2/2级为完全除去锈蚀和氧化皮,微少斑痕为5%,接近於Sa3级;Sa2级不适用於A级钢材,因此不宜把除锈质量等级的符号任意改动,当然也不应把澳大利亚的AS-1627.4标准的2.5级改成2/2级。
12.1.2 涂层厚度对防护寿命的影响 ⑴ 涂层防护的一般规律
涂膜厚度影响涂料涂装防腐蚀效果,油性防锈涂料和醇酸树脂面涂料配套暴晒试验,生锈率达到0.1%所要的时间与涂膜厚度成正比,但涂膜厚度增加而引起的收缩、裂纹、剥落;温度的变化形成和涂装面收缩率不一致,导致涂膜的脱层开裂等。桥梁钢结构一般设计涂层厚度200~250μm,当涂装厚度达到400μm时,耐久性可大范围的增加。设计人员会取一个涂料涂装成本、防护性能以及维修周期综合考虑的最佳点。上海电视台发射天线铁塔、南浦、杨浦等大桥以及东方明珠钢构等防护涂装工程,即按此规律办事,取得良好的实效。
⑵ 涂层厚度的设计
① 工业建筑防腐蚀设计规范(GB50046-95)涂层厚度设计定位 表12-6 钢结构防护涂层的最低厚度(μm)
构 件 类 别 重要构件
一般构件及建筑配件 室外构件及维修困难的构件
强腐蚀 200 150
中等腐蚀 150 150 增加20~60
弱腐蚀 120 120
1
2
1
1
1
1
1
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工业建筑防腐蚀设计规范(GB50046-95)设计,对不易维修的重要构件的除锈等级由Sa2级提
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高到Sa2/2级,涂料涂装厚度设计增加20~60μm,保证了重要构件及特殊部位钢构件的防护要求。
② 钢结构工程施工及验收规范(GB50205-95)涂层厚度设计定位
规范4.11.4条:“涂料、涂装遍数、涂层厚度均应符合设计要求。当设计对涂层厚度无要求时,
宜涂装4~5遍;涂层干漆膜总厚度:室外应为150μm,室内应为150μm,其允许偏差为 –25μm。” 规范虽未论述涂料品种与厚度和耐久性关系,本文引用规范,说明国家规范对工程施工均有具体化的指导条文。
涂层的厚度固然和防腐蚀耐久性有关,但也和工程造价联系在一起。施工人员按涂料的固体含量、比重、损耗等计算在规定厚度下涂料的使用量。
随着高性能涂料品种出现,涂层厚度要求也应有所变更,表中设定的数据供参考。设计人员要考虑在特定环境下,选择合格的品种,确定涂层的厚度,在一般情况下还以此为标准,结合涂层的使用年限和维修停产总费用,选择最佳方案。譬如管道涂装,包含脚手架费用,影响生产时间,材料的单价以及定期维修可能性等综合因素,增加涂层厚度,提高工程的耐久性,减少维修费用。
当贮罐防护涂料设计厚度120μm情况下,喷砂形成的粗糙度应≤40μm,使涂膜保护峰尖的厚度≤80μm。根据贮罐使用环境条件,处于化工腐蚀性大气条件下,应考虑增加涂层的厚度。
涂料涂装厚度的影响率,常以穿衣保暖的浅近例子来解释容易接受。技术论著与专业刊物所主张的影响率基本一致,应该没有不同的观点,但存在两者论点的前提有所不同。技术论著以实验统计说明某个涂层厚度范围对防护寿命的影响,对施工设计、工艺评价是中性的,而刊物论著所主张的有倾向,其前提是厚度不足,但没有进一步阐明厚度不足与影响率的关系。
12.1.3 涂料品种选用对涂装工程使用寿命的影响
涂料防腐蚀有许多成功经验在书刊上介绍,但涂料品种选用及配套有差异。在防护有效前提下的差异,这些差异是比较小的,即符合涂料品种的选用影响率,相反,则成为误用或选用不当,如户外镀锌铁选用油性树脂涂料作底涂层;酸碱性条件下防护选用富锌类涂料作底涂层;防护碱性腐蚀介质的腐蚀选用油性涂料作面涂层等,这些影响率将是100%的失败。
涂料品种一千多种,防护性能相近的不少,涂料品种有可互换的特殊性,如在贮油罐内壁环氧涂料和聚氨酯涂料的功能相近,涂层的耐久性亦相似,说明涂料品种选用的影响率是较小的。
12.1.4. 施工工艺及环境条件因素的影响 ⑴ 表面处理工程施工工艺因素
上海市建设工程规范《工业安装分项工程质量检验评定标准》(DGJ08-78-1999)把表面处理作
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为工业设备及管道防腐蚀工程中一个分项工程,按照国家标准确立的除锈清洁度的等级,对质量进行评定,成为对后续涂装工程保证项目资料列入交工文件。
表面处理除了除锈等级符合设计文件外,规定喷砂工艺环境的相对湿度(标准9.2.5条):规定环境条件的极限值为相对湿度≤85%,并做好后续工序的准备工作,缩短铁金属裸露在大气中的时间。有实验数据可证明间隔时间愈短,防锈效果愈好。
现有规范对第一道底涂料涂装与喷砂起始间隔时间不一致,不明确第一道底涂料涂装与喷砂处理的间隔时间,从起始时计算还是从喷砂完成后计算,防止喷砂面的泛锈从裸露开始起算才是科学的,我们主张第一道底涂料涂装与喷砂起始间隔时间≤5h。
关于表面处理粗糙度形成凹孔深度对涂层防护性能的影响在第10章钢结构工程涂料涂装管理中讲述喷射表面处理形成粗糙度的影响,喷砂完工后,用砂纸打磨去掉顶峰,防止峰尖保护层厚度不足而早期锈蚀。
粗糙度与涂层厚度的关系:涂装表面的粗糙度(H),涂膜的厚度(T),一般资料介绍T≥3H,其目的还是保证峰尖保护层厚度。
粗糙度的国家标准:GB/T13288-1991《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定(比较样块法)》。参照ISO 8503国际标准,用来评定喷射除锈后钢材表面粗糙特征。检测仪器有喷丸(砂)表面粗糙度比较板(COATEST 1420)。
⑵ 高温季节涂装面粗糙度的影响
高温季节涂料涂装,由于表面粗糙度的原因,涂料的溶剂挥发快,不易渗入凹孔(又称锚孔),只在表面成膜而裹住了锚孔深处的空气,挥发的溶剂和空气一起膨胀,由于温度及表层涂膜溶剂挥发而结膜,但这层膜尚具弹性的情况下,而被气体顶起成密集的小泡,小泡极易破裂,未被涂料包覆的喷砂处理面极具活性而泛锈。
表面粗糙度过大而涂料粘度偏高,只要条件符合上述规律,气温不高的时候涂装面同样会泛出密集的小泡的现象。
这类的问题包含了表面处理粗糙度、施工工艺等综合因素的影响。 ⑶ 涂装工艺条件因素
施工环境条件是指影响涂层干燥、固化的温度,以及影响涂层附着力、致密性、外观和涂层使
用寿命的相对湿度。
涂装工艺条件有:
a 第一道底涂料涂装与喷砂起始间隔时间(≤5h);
b 涂料覆涂间隔时间(环氧系≥12~24h,≤3d,聚氨酯系≥24h,≤48h,25℃) c 涂料固化温度(环氧系双组份≥10℃,聚氨酯系≥5℃);
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