《轻型钢结构讲义》PPT课件

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第八章轻型钢结构的涂装与防火、隔热1 §8-1轻型钢结构的涂装8-1.1基本要求钢构涂装应在构件制作质量经检验符合标准后进行。钢结构防锈和防腐蚀采用的涂料、钢材表面的除锈等级以及防腐剂对钢结构的构造要求等应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》和《涂装前钢材表面锈蚀和防腐蚀等级》（GB8923－1988）的规定。设计时应对构件的基材种类、表面除锈等级、涂层结构、涂层厚度、涂装方法、使用状况以及预期耐蚀寿命等综合考虑后，提出合理的除锈方法和涂装要求。除锈等级应根据钢材表面原始状态、选用的底漆、可能采用的除锈方法以及工程造价等因素确定。为延长使用年限，降低维护费用，应做好结构构件首次表面处理及涂装。2 轻型钢结构应根据其使用条件和所处环境，选择相应的表面处理方法和防腐措施。应根据下表所示外界条件对结构的侵蚀作用分类，然后选择表面处理方法及配套涂料。外界环境对轻型钢结构的侵蚀作用分类表序号地区相对湿度（％）对结构的侵蚀作用分类室内采暖房屋室内非采暖房屋室外1农村，一般城市的商业区及住宅区干燥，<60无侵蚀性无侵蚀性弱侵蚀性2一般，60～75无侵蚀性弱侵蚀性中等侵蚀性3潮湿，>75弱侵蚀性弱侵蚀性中等侵蚀性4工业区，沿海地区干燥，<60弱侵蚀性中等侵蚀性中等侵蚀性5一般，60～75弱侵蚀性中等侵蚀性中等侵蚀性6潮湿，>75中等侵蚀性中等侵蚀性中等侵蚀性3 表注：1.表中相对湿度系指当地的年平均相对湿度，对于恒温、恒湿的或有相对湿度指标的建筑物，按室内相对湿度采用。2.一般城市的商业区及住宅区系指无侵蚀性介质的地区，工业区则包括受侵蚀性介质影响及散发轻微侵蚀性介质的地区。轻型钢结构设计时必须采取有效地防腐蚀措施，构造上应考虑便于检查、清刷、油漆及避免积水、积灰的死角和凹槽，闭口截面构件沿全长和端部均应焊接封闭。封闭的管材内壁可不作防腐处理，管内不得积水，如遇进水应及时钻小孔放干后焊接封闭。焊缝的热影响区容易生锈，涂装前，应对焊缝及其周围部位认真进行表面处理，熔渣、飞溅物等影响漆膜生成，应彻底清除干净。涂装时，轻型钢边缘和转角部位应有足够的漆膜厚度。4 檩条上放置瓦材后，接触部位无法进行维护，为此需在檩条的上翼缘表面加涂一道沥青涂料，安装瓦材时避免擦伤涂层。钢柱埋入混凝土的结合面、高强度螺栓连接的摩擦面和工地焊缝周围30～50mm范围内，不得在制造厂预涂涂料，待工地安装就位后，对上述部位进行认真清理并按规定层次涂装，但不得低于相邻部位的防护等级。对于在运输、安装过程中损坏的漆膜，应在安装就位后进行清理并按规定层次予以修复。8-1.2钢材表面处理钢材在使用之前，表面不可避免沾有油污、灰尘等污染物以及存在毛刺、氧化皮、锈层等表面缺陷，他们将严重影响涂料在钢材表面的附着力，或使漆膜下的锈蚀继续扩展，达不到预期的防护效果。5 所以应按设计要求进行表面处理，除锈方法和除锈等级应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923的规定。钢材表面处理方法的特性类别工艺效果手工除锈手工作业法，主要工具有铲刀、钢丝刷、砂纸等。保留了没有锈的轧制氧化皮，能基本清除浮锈和其他粘着物。机动钢丝轮除锈用固定在台座上的成对钢丝轮除锈，钢丝轮中心距可以调节除锈比较彻底，可见灰白色金属光泽，适用于圆管除锈。镀锌在完全清除锈蚀的钢材表面上镀上锌膜，有电镀和若浸镀两种。电镀时一般进行磷化处理。通常热浸镀锌的新表面上不易立即涂装，可经数月风化后再涂油漆或磷化底漆；也可在去除表面油污后涂附着力较强的改性M树脂底漆。6 钢材表面处理方法的特性（接上表）类别工艺效果喷砂、喷丸用压缩空气把砂粒或钢丸“吹”到钢材表面。除锈、去除氧化皮很彻底，可干净到露出灰白色金属本色，能得到良好的表面状态，但处于喷射死角部分的钢材表面不易清理。酸洗处理浸泡在硫酸、盐酸的水溶液中除锈。清除锈层、去除氧化皮很彻底，可干净到露出灰白色金属光泽，对复杂的细部构造也能清理；如不用缓蚀剂，会损伤母材，故须在处理后彻底用中和液清洗。磷化处理用酸洗或喷砂（丸）处理等方法清除红锈及氧化皮后，将工件浸泡在磷酸盐中，使工件表面形成磷化膜后，再进行铬酸处理。此法在形成良好漆膜底层的同时，兼具防锈功能，宜用于腐蚀介质较为严重的环境。7 构件酸洗后，再用2%左右的磷酸作磷化处理，处理后的钢材表面有一层磷化膜，可防止钢材表面过早返绣，同时能与防腐涂料紧密结合，提高涂料的附着力，从而提高防腐性能。此过程称为酸洗磷化。磷化后为了获得更好的防护效果，可用重铬酸钾进行钝化，以封闭针孔，防止氧化。与除锈方法相应的除锈等级见下表。除锈方法与除锈等级除锈方法除锈等级质量标准喷（抛）丸、砂除锈Sa1轻度防锈只除去疏松轧制氧化皮、锈和附着物。Sa2彻底防锈轧制氧化皮、锈和附着物几乎都被除去，至少有2/3面积无任何可见残留物。8 除锈方法与除锈等级（接上表）除锈方法除锈等级质量标准喷（抛）丸、砂除锈非彻底防锈轧制氧化皮、锈和附着物残留在钢材表面的痕迹已是点状或条状的轻微痕迹，至少有95％面积无任何可见残留物。Sa3除锈到出白表面上轧制氧化皮、锈和附着物完全除去，具有均匀多点光泽。手工机械除锈St2无可见油脂和污垢，无附着不牢的氧化皮、锈和附着物。St3同上，但除锈比St2更为彻底，底材显露部分的表面应具有金属光泽。9 冷弯薄壁型钢结构采用化学除锈方法时，应选用具备除锈、磷化、钝化功能的处理液，其质量应符合现行国家标准《多功能钢铁表面处理液通用技术条件》GB/T12612的规定。除锈效果以酸洗磷化处理最好，喷砂除锈、酸洗除锈次之，人工除锈最差。至于镀锌法，价格较贵，主要用于钢板表面处理。8-1.3防腐涂料轻钢结构应根据具体情况选用下列相适应的防腐措施：①金属保护层金属保护层用于钢板表面防腐处理，如镀锌钢板、合金化镀锌钢板、预涂层钢板。镀锌板保护膜容易脱落，裸露的锌层易受到腐蚀，使用寿命大为缩短；10 合金化镀锌板是把热浸镀锌板加热到450℃～600℃，经表面层合金化处理后进行单面研磨而成；预涂层钢板又称彩色钢板、有机涂层板或复塑钢板，是用合金化镀锌钢板、锌铝合金镀层钢板或镀锌钢板上涂以有机塑料或覆贴塑料薄膜而得到的一种复合保护钢板。后两种钢板的耐腐蚀性大大提高。②防腐涂料：涂料(习惯上称油漆)是一种含油或不含油的胶体溶液，涂敷在构件表面上，构成一层薄膜来保护钢结构。防腐涂料一般由底漆和面漆组成，底漆主要起防锈作用，故称防锈底漆，它的漆膜粗糙，与钢材表面附着力强，并与面漆结合良好。面漆主要是保护下面的底漆，对大气和湿气有抗气候性和不锈水性，它的漆膜光泽，增加建筑物的美观。11 选择涂料时，注意下列问题：a无腐蚀性或弱腐蚀性条件下，可采用油性漆、酚醛漆或醇酸漆；b中等侵蚀性条件下，宜采用环氧漆、环氧酯漆、过氯乙烯漆、氯化橡胶漆或氯醋漆；c防腐涂料的底漆和面漆应相互配套。③复合保护：a用镀锌钢板制作的构件，涂装前应进行除油、磷化、钝化处理（或除油后涂磷化底漆）；b表面合金化镀锌钢板，镀锌钢板（如压型钢板、瓦楞铁等）的表面不宜涂红丹防锈漆，宜涂H06－2锌黄环氧酯底漆或其他专用涂料进行防护。轻型钢结构采用的涂装材料，应具有出厂质量证明书，应符合设计要求。12 涂覆方法除设计规定外，可采用手刷或机械喷涂。8-1.4.防腐施工涂料、涂装遍数、涂层厚度均应符合设计要求。当设计对涂装无明确规定时，一般宜涂4～5遍，干膜总厚度室外应大于150μm，室内应大于120μm，允许偏差为±25μm。涂装时的环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要求，当产品说明书无要求时，环境温度宜在5～38ْC之间，相对湿度不应大于85％。构件表面有结露时不得涂装，涂装后4h内不得淋雨。冷弯薄壁型钢结构目测涂装质量应均匀、细致、无明显色差、无流挂、失光、起皱、针孔、气泡、裂纹、脱落、脏物粘附、漏涂等，必须附着良好（用划痕法或粘力计检查）。13 漆膜干透后，应用干膜测厚仪测出干膜厚度，做好记录，不合规定的应补涂。涂装质量不合格的应重新处理。钢材表面处理后6h内涂刷防腐涂料，以免再度生锈。涂层长期受紫外线、雨水和（或）大气中腐蚀介质等的影响，都会劣化或失效，所以轻型钢结构在使用期间应定期进行检查与维护。维护年限可根据结构的使用条件、表面处理方法、涂料品种及漆膜厚度可参照《冷弯薄壁型钢结构技术规范》表D.0.2采用。当钢材锈蚀后，应重新涂装。钢材锈蚀程度见下表。钢材锈蚀程度分类表分类编号锈蚀程度分类编号锈蚀程度A无锈蚀、涂膜粉化C全部轻微锈蚀B局部轻微锈蚀D全部严重锈蚀14 一般宜根据涂层的锈蚀状况按下表来选择重新涂装的方法。重新涂装方法的选用重新涂装时所使用的涂料应与原涂层的涂料品种相同或能相互配套。分类编号锈蚀程度表面处理除锈程度重装道数A无锈蚀手工除锈把粉化物和污物刷掉面层涂料两道B局部轻微锈蚀手工除锈、机械处理、喷砂处理完好涂膜保留，锈蚀部位应露出底材表面。底层涂料两道面层涂料两道C、D全部轻微或严重锈蚀手工除锈、机械处理、喷砂处理应露出底材表面底层涂料两道面层涂料两道15 轻型钢结构重新涂装的质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的规定。§8-2轻型钢结构的防火、隔热轻型钢结构的防火应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》的要求，结构构件的防火保护层应根据建筑物的防火等级对不同的构件所要求的耐火极限进行设计。防火涂料的性能、涂层厚度及质量要求应符合现行国家标准《钢结构防火涂料通用技术条件》和现行标准《钢结构防火涂料应用技术规范》CECS24：90的规定。受高温作用的结构，应根据不同情况采取相应措施。当结构可能受到炽热熔化金属的侵害时，应采用砖或耐热材料做成的隔热层加以保护；16 当结构的表面长期受辐射热达150℃以上或在短时间内可能受到火焰作用时，宜采用有效的防护措施，如加隔热层或水套等。屋面和墙面的保温隔热构造应根据热工计算确定。屋面保温隔热可采用下列方法之一：①在压型钢板下部设带铝箔防潮层的玻璃纤维毡或矿棉毡卷材；②金属复合夹芯板；③在双层压型钢板中间填充保温材料。墙面保温隔热可采用下列方法之一：①采用与屋面相同的保温隔热做法；②墙面外侧采用压型钢板，内侧采用预制板、石膏板或其他纤维板，中间填充保温材料；③采用多孔砖等砌体。17