涂层法在钢结构防腐中应用和研究

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1、涂层法在钢结构防腐中应用和研究　　【摘要】：在钢结构的众多防腐措施中，涂层法是使用最多，操作也最简便的措施。本文主要对钢结构腐蚀的条件及影响因素，涂层法的基本原理，涂层系统选择等几个方面加以阐述。关键词：钢结构防腐涂层法中图分类号：TU391文献标识码：A目前，全世界每年因钢结构腐蚀造成的经济损失已高达数千亿美元以上。而且，钢结构由于腐蚀造成的事故危及到结构的安全运行，腐蚀引起的灾难性事故屡见不鲜，特别是焊接钢结构和承受较大应力状况下的钢结构，由于在应力作用下，腐蚀将大大的加速。下面将对钢结构腐蚀的原理及涂层法在钢结构防腐中的应用问题

2、作详细的阐述。1．钢结构腐蚀的条件及影响因素分析1．1腐蚀条件在自然环境下，钢铁的腐蚀主要来自于水、空气(氧)、电解质(盐、碱)、海水、酸雨等自然界的侵害。特殊环境下的腐蚀问题，大部分因人类的生产活劫所造成，例如：化工、制药生产过程中产生的酸、碱、盐等强腐蚀性介质的腐蚀问题。后者不在本文赘述。1．2腐蚀原理由于电极电位的不同，金属发生电化学反应时，电极电位较低的部位容易失去电子，形成阳极(即：金属被腐蚀)7；电极电位较高的部位得到电子，成为阴极。电化学反应式：在氧和水的存在下，Fe(OH)2生成水合氧化铁，即铁锈：铁锈是一种疏松的物质

3、，浮在钢铁表面，它没有保护作用，金属的阳极化反应可继续进行。1．3在大气环境下钢铁腐蚀因素分析大气环境下的腐蚀主要表现为锈蚀。影响锈蚀速度的因素有：环境的温度、湿度、大气中的酸性污染物浓度、电解质微粒漂浮物等。湿度的影响：金属发生电化学反应与氧和水的作用关系甚大。在大气环境中，受空气相对湿度的影响，当空气中相对湿度超过60％以上时，钢铁的腐蚀速率呈指数曲线上升(见图1)。空气相对湿度低于50％，腐蚀速率极低。图1空气相对湿度与钢铁腐蚀速率的相关曲线2．涂层法的应用与特点2．1涂层法的应用将液体涂料涂装在钢结构构件上，待涂料干燥后在钢构

4、件上形成保护膜，使钢制品与环境隔离达到保护钢构件不被腐蚀的方法称为涂层法。7绝大多数钢结构建筑所采用的涂层系统大体上是以铅系防锈涂料为主体的涂层系统和以富锌涂料作为底漆的涂层系统。以红丹或氧化亚铅为防锈颜料的铅系防锈涂料，在国内外具有很长的使用历史。这种涂料防锈性能好，对基底表面处理的要求相对较低，涂层(包括维修涂层)施工方便，涂料、涂层和管理费用便宜。所以长期以来，以铅系防锈涂料作为底漆的涂层系统一直是钢结构防腐的首选。针对于建在海上、海岸边或工业地带这样一些腐蚀环境比较恶劣的建筑，或者对于维护比较困难的建筑，上述涂层系统的耐久性和

5、维护涂层的经济性就受到限制。在与铅系防锈涂料为主体的涂层系统相比，以富锌涂料为防锈底漆的，并使用热氯化橡胶、乙烯树脂、聚氯酯等合成树脂涂料的涂层系统，具有长时间的耐久性，维修周期可以大大延长，从而适用架设于恶劣腐蚀环境的大型、特大型钢结构建筑。这种涂层系统常被称为“重防蚀涂层系统”。重防蚀涂层系统在国外已有成功应用于海上特大型钢结构件的例子。现在，国内也开始在大型钢结构件上使用重防蚀涂层系统来保护钢结构。作为高性能的防锈底漆，环氧富锌漆和无机硅酸锌底漆是常用的品种。由于漆料中高含量锌粉的阴极保护作用，这种底漆的防锈性能较之常规防锈漆有

6、明显提高。作为重防蚀涂层系统的中间漆和面漆，主要有环氧树脂涂料、氯化橡胶涂料、环氧沥青涂料和聚氯酯涂料等。也有采用底、面漆配套的氯磺化聚乙烯涂料系统。高性能涂料的使用，可大大延长了钢结构的防腐周期。7环氧树脂涂料形成的漆膜韧性好，附着力强，坚硬，耐化学腐蚀优异，如在40%H2SO4，5%H2SO4，5%NaOH，5%KOH，10%HCl，3%NaCl中浸泡3个月无变化;耐溶剂性极好，如耐汽油、松油等;电性能亦突出。其所以性能较好是由于环氧树脂的长键和良好的空间配置所形成。与其他一般成膜树脂不同，在配方中不需加入增韧剂，所以不会影响它的

7、性能。目前在油漆工业上常用的环氧树脂漆是由环氧氯丙烷和二酚丙烷在碱性作用下，缩聚而成的高分子聚合物。环氧树脂涂层具有粘合力强，收缩性小，稳定性高，耐腐蚀性好，电绝缘性能优良，韧性好，在常温下固化等优点，因此在钢结构建筑的防蚀应用正日益广泛。在钢结构的内表面，一般可使用耐水性，耐化学药品等性能优良的焦油环氧树脂涂料。2．2涂层法施工的注意事项涂层施工的环境温度应符合涂料产品说明书的规定，无规定时，环境温度宜在5℃～35℃之间，相对湿度不大于85%，构件表面没有结露和油污，涂层后4h得淋雨。施工图中7注明不涂层的部位和安装焊缝处的30mm

8、～50mm范围内的以及高强度螺栓磨擦连接表面，不得有涂层。涂料的涂层道数，涂层厚度应符合设计要求，当设计对涂层厚度无要求时，宜进行涂层4～5道。涂层干漆膜总厚度：室外应为150μm室内应为125μm，其允许偏差为25μm