钢结构防腐措施及漆前表面处理

(1)耐侯钢:耐侯钢含有一定数量的合金元素的钢材,如P、Cu、Cr、Ni、Mo等,在一定温度条件下通过在母材金属上形成自保护的氧化膜可以增强其抗大气腐蚀性。

(2)热浸锌:热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,从而起到防腐蚀的目的。这种方法防腐耐久年限长,生产工业化程度高,质量稳定,因而被大量用于受大气腐蚀较严重且不易修的室外钢结构中,如输电塔、通讯塔等。近年来大量出现的轻钢结构体系中的压型钢板等也较多采用热浸锌防腐蚀。

(3)热喷涂铝(锌)复合涂层:热喷涂铝(锌)也是一种长效防腐蚀方法。具体做法如下:对钢构件表面作喷砂除锈,使其表面露出金属光泽并打毛;用热喷涂设备的热源(乙炔一氧燃煷火焰、电弧、等离子弧等)将不断送出的铝(锌)丝融化,并用压缩空气吹附到钢构件表面,以形成蜂窝状的铝(锌)喷涂层(厚度约80μm~100μm);用环氧树脂或氯丁橡胶漆等涂料填充毛细孔,以形成复合涂层。此法无法在较小管状构件的内壁施工,因而管状构件两端必须做气密性封闭,以避免内壁腐蚀。

(4)涂层法:涂层法防腐蚀性一般不如长效防腐蚀方法,其一次成本低,但维护相对成本较高。涂层法施工的第一步是除锈,优质的涂层依赖于彻底的除锈。涂层的选择要考虑周围的环境,不同的涂层对不同的腐蚀条件有不同的耐受性。

涂层一般有底漆、中间漆和面漆之分。底漆含粉料多,基料少,成膜粗糙,与钢材粘附力强;中间漆的作用是增加涂层的厚度以提高整个涂层系统的屏蔽性能,中间漆对于底漆和面漆要有很好的附着力;面漆则基料多,成膜有光泽,能保护底漆不受大气腐蚀,并能抗风化。选用不同涂料时要注意它们的相容性。

涂层防护因其施工方便,防腐效果好而得到广泛应用。我国钢桥的防腐一般多采用涂层保护法,并形成了铁路和公路行业各自的行业推荐标准。

(5)阴极保护法:阴极保护技术是电化学保护技术的一种,其原理是将氧化性较强的金属作为阳极,被保护结构物成为阴极,阳极上失去金属离子,产生电子,电子通过电缆流向阴极,从而阴极上富集了电子,这样阴极不再失去金属离子而产生电子,从而避免或减弱腐蚀的发生。目前阴极保护法已被广泛采用来保护地下及水中的金属构筑物。

钢结构常用防腐措施对比如下表所示:

钢构件在加工、运输、存放等过程中,表面往往带有氧化皮、铁制模残留的型砂、焊渣、尘土以及油和其他污物,不仅影响涂层与基体金属的结合力和抗腐蚀性能,而且还导致基体金属在即使有涂层防护下继续腐蚀,使涂层剥落,影响构件的机械性能和使用寿命。因此,工件涂漆前的表面处理是获得质量优良的防护层,延长产品使用寿命的重要保证和措施。涂漆的表面处理主要包括以下几点:

(1)无油污及水分;

(2)无锈迹及氧化物;

(3)无粘附性杂质;

(4)无酸碱等残留物;

(5)钢构件表面有一定的粗糙度。

常用的表面处理方法有:

手工处理:如刮刀、钢丝刷或砂轮等。用手工可以除去工件表面的锈迹和氧化皮,但手工处理劳动强度大,生产效率低,清理不彻底。

机械处理法:

主要包括钢丝刷辊抛光法、抛丸法、喷丸法和喷砂法。

抛光法也就是刷辊在电机的带动下,刷辊以与轧件运动相反的方向在板带的上下表面高速旋转刷去氧化铁皮。刷掉的氧化铁皮采用封闭循环冷却水冲洗系统冲掉。

抛丸法清理是利用离心力将弹丸加速,抛射至工件进行除锈清理的方法。但抛丸灵活性差,受场地限制,清理工件时有些盲目性,在工件内表面易产生清理不到的死角。设备结构复杂,易损件多,特别是叶片等零件磨损快,维修工时多,费用高,一次性投入大。

喷丸法进行表面处理时,打击力大,清理效果明显。但喷丸对薄板工件的处理,容易使工件变形,且钢丸打击到工件表面(无论抛丸或喷丸)使金属基材产生变形,由于四氧化三铁和三氧化二铁没有塑性,破碎后剥离,而油膜与其材一同变形,所以对带有油污的工件,抛丸、喷丸无法彻底清除油污。

喷砂法是现有工件表面处理方法中,清理效果最佳的方法。喷砂适用于工件表面要求较高的清理。但是我国目前通用喷砂设备中多由铰龙、刮板、头号式提升机等原始笨重输砂机械组成。采用喷砂法时需要施建一个深地坑及做防水层来装置机械,建设费用高,维修工作量及维修费用极大,喷砂过程中产生大量的矽尘无法清除,严重影响操作工人的健康并污染环境。

火焰除锈:利用氧乙炔焰及喷嘴进行除锈的一种方法。喷嘴的形状与大小要适合待除锈的钢材表面状况。火焰除锈适用于厚度5mm以上、未有涂层或要完全去掉旧涂层的钢材。对厚度低于5mm的钢材进行除锈时,应注意火焰的温度。

漆前表面处理各种方法对比如下表所示:

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