电弧喷铝涂层体系与重防腐涂层体系技术经济性对比

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1、电弧喷铝长效防腐复合涂层体系与重防腐涂层体系(分别以“无机富锌”“环氧富锌”为底漆)经济技术性对比（供参考）-18-目录一、涂层形成原理及失效方式二、涂层耐腐蚀寿命三、涂层结合力四、涂装施工工艺五、电弧喷涂涂装体系比重防腐油漆涂层维护具有明显的优越性六、国内外设计标准七、应用实例-18-电弧喷铝涂层体系与重防腐涂层体系防腐技术对比涂料作为防腐涂层应用具有悠久的历史，仍一直沿用至今，但它对钢铁的防护寿命较短,目前部分钢结构桥梁上采用的涂料重防腐涂层体系多是以“无机富锌”或“环氧富锌”为底漆的涂层体系；随着大气腐蚀环境的日趋恶劣，而钢结构建筑物的设计使用寿命愈加长久，人们对防腐技术

2、提出更高的要求，促使防腐技术获得极大发展。电弧喷铝长效防腐技术是半个世纪以来防腐技术发展的重要里程碑，可以提供钢结构50年以上的防腐蚀保护，实现一次防腐，钢铁构件终身受益。重防腐涂料涂装和电弧喷铝涂层都能对钢结构件提供有效的腐蚀防护，均属牺牲阳极的阴极保护涂层，但两种涂装方案在很多方面存在较大差异。一、富锌涂层形成原理及失效方式富锌涂料主要有无机富锌和有机富锌两大类组成，富锌涂料防腐涂层就是以富锌底漆外加中间漆和面漆组成的重防腐涂装体系（也称重防腐特涂）。1、无机富锌涂料无机富锌底漆可再分为溶剂基无机富锌底漆与水基无机富锌底漆，溶剂型无机富锌涂料以正硅酸酯为基料，水性无机富锌涂

3、料主要以硅酸钾、硅酸钠、硅酸锂等硅酸盐为基料，以水为溶剂。无机富锌漆靠涂料中弥散的无数锌粉粒子来对钢铁提供阴极保护，锌粉粒子靠无机树脂粘结得以形成漆膜，对钢铁基体提供有限的阴极保护作用和机械隔离作用。无机-18-富锌涂料涂层腐蚀失效机理：涂料中锌粉被自腐蚀和电化学腐蚀，腐蚀结果是锌粉被氧化成氧化锌（白锈）而从涂层中析出，可溶性的氧化锌一旦脱离涂层，导致涂层出现无数微孔，使涂层的腐蚀速率加快，直至涂层被消耗完，防腐作用消失。2、环氧富锌涂料涂层环氧富锌涂料涂层由环氧树脂、锌粉、固化剂组成的环氧富锌涂料，经涂装固化形成防腐涂层。锌粉主要靠环氧树脂的包裹才能与钢铁接触，提供钢铁的电化

4、学保护。环氧富锌涂料的基料为环氧树脂，属于有机物，在腐蚀环境的长期服役过程中，涂料会老化、粉化，其本身也存在无数针孔，导致环氧树脂在一定时间内失效脱落，锌粉也失去赖以生存的结合媒体，从而终结其对钢铁的腐蚀保护；其次，锌粉本身也易被腐蚀析出，导致涂层失效。3、电弧喷铝涂层电弧喷铝涂层为纯金属铝丝在专用设备的电弧下熔融、雾化、喷涂在工件上形成铝涂层，外加有封闭、中间漆和面漆的长效复合防腐涂层。它对钢铁提供机械隔离和电化学双重防腐保护。有机封闭涂层的存在推迟电弧喷铝涂层腐蚀发生时间，即只有封闭涂层失效后，铝涂层才直接暴露在腐蚀环境中被腐蚀消耗；渗入电弧喷铝涂层孔隙内的涂料，还使电弧喷

5、铝涂层更加密实，阻抗增大，降低电弧喷铝涂层的腐蚀速率，这二种效果共同作用（即最佳协同效应），从而使电弧喷铝复合涂层耐腐蚀寿命大大提高。电弧喷涂金属涂层对钢铁长久提供电化学阴极保护，即以比较低的速率牺牲铝涂层而保护钢铁，封闭涂层起隔离和封闭孔隙作用，并减缓或阻止上述电化学反应的发生从而延长钢铁防腐涂层的使用寿命，电弧喷涂复合涂层的有机封闭层即使像油漆涂层那样老化、粉化失效，喷涂金属涂层仍以恒定的低腐蚀速率慢慢消耗，一定厚度的涂层能提供较久的腐蚀保护。喷涂金属涂层防腐效果显著，保护和腐蚀现象容易观察。-18-二、涂层耐腐蚀寿命分析比较为钢铁提供阴极保护的富锌涂料涂层的耐腐蚀性与涂层

6、厚度紧密相关，只有一定厚度涂层方可以提供钢铁较长久的耐腐蚀性。一、采用富锌底漆的重防腐涂层体系，钢结构件每隔15年左右必须重新进行涂装施工（1）水性无机富锌漆的干膜厚度一般不超过80μm，涂层厚度过厚时漆膜干燥时收缩应力过大易产生龟裂纹。无机富锌漆的阳极与阴极面积比远小于1，阴极保护效果差。无机富锌底漆涂层是靠无机树脂粘结剂附着在金属上，漆膜与钢铁膨胀系数不一样，使漆膜产生内应力，引起油漆涂层附着力下降；油漆涂层在太阳光、大气和雨水作用下要老化，水份通过漆膜自身针孔到达漆膜-钢铁交界面，引起金属腐蚀并体积膨胀（电弧喷铝涂层无此现象），导致漆膜鼓泡开裂或局部整体脱壳，涂层防腐失效

7、。（2）环氧富锌涂料（80%锌含量）涂装一道涂层厚度一般为80μm。阳极与阴极面积比远小于1，阴极保护效果差。按纯锌涂层腐蚀速率10μm/年（实际富锌涂料涂层不是纯锌粉颗粒密实排列在一起，其腐蚀速率远大于10μm/年）。环氧富锌涂料涂层的耐蚀使用寿命还受环氧树脂限制，一般情况下环氧树脂的使用寿命最多仅为12年左右，从而表现环氧富锌涂层的耐蚀寿命不会很长久。富锌底漆+中间漆+面漆的重防腐蚀涂层体系的耐腐蚀寿命仅为8～10年，最多15年。即使按照15年的防腐寿命，每8年需维修一次面漆，每隔12~