钢结构防护涂料和涂装的现状和发展趋势

1、钢结构防护涂料和涂装现状及发展趋势 概述 钢结构腐蚀机理及腐蚀形式 钢结构防护措施及钢结构防腐涂装设计规范 钢结构涂层系统 钢结构涂装注意事项 钢结构防护涂料与涂装发展趋势 我国从1996年钢产量突破1亿吨，到2010年 全国钢产量达6.27亿吨，钢结构产量约2600 万吨，产业规模名列世界第一位。 随之而来的钢结构防护问题也越来越受到关 注。钢结构腐蚀的危害是非常巨大的。据资 料报道，全世界每年生产的钢铁约有10%因 腐蚀而变为铁锈，大约30的钢铁设备因此 而损坏。根据世界上几个主要工业发达国家 的一些统计数字表明：这些国家由于金属的 腐蚀造成的直接经济损失约占国民生产总值 的24%，可见数

2、字是惊人的，损失是巨大 的，钢结构防护工作显得尤为重要。钢结构腐蚀机理及腐蚀形式 钢结构腐蚀机理 化学腐蚀机理 电化学腐蚀机理 钢结构腐蚀形式 化学腐蚀机理金属表面与环境介质发生化学作用而引 起的腐蚀叫化学腐蚀。它的特点是在化学作 用过程中没有腐蚀电流产生。金属在干燥的 气体介质中和不导电的液体介质（如酒精、 石油）中发生的腐蚀，都属于化学腐蚀。 电化学腐蚀机理金属在导电的液态介质中由于电化学作 用而发生的腐蚀叫做电化学腐蚀，在腐蚀进 行过程中有腐蚀电流产生。大气腐蚀、海水 腐蚀、土壤腐蚀等都属于电化学腐蚀。负极：Me-e=Me+ 正极：2H2O+O2+4e-=4OH-（吸氧）或者：2H+2e

3、=H2（析氢）钢结构腐蚀形式大气腐蚀大气腐蚀金属在大气以及任何潮湿气体中的腐蚀，这是最 普遍的腐蚀情况。电解质溶电解质溶液液中的腐蚀天然水及大部分水溶液对金属的腐 蚀，如酸、碱、盐水溶液对金属的腐蚀。海海水水腐蚀舰船和海洋设施在海水中发生的腐蚀。土壤土壤腐蚀埋设在地下的金属结构的腐蚀，如地下金属管道 及地下电缆的腐蚀。熔盐熔盐腐蚀金属与熔融盐类接触时发生的腐蚀，例如热处理 的熔盐对金属的腐蚀。有机气氛有机气氛腐蚀金属在某些塑料、橡胶等非金属材料挥发出 的有机气氛中的腐蚀，例如锌及镉电镀层在有机羧气氛中的 腐蚀。生物生物腐蚀某些细菌、海洋生物以及人体对金属的腐蚀。其它特殊环境其它特殊环境的腐蚀金

4、属在高温纯水、宇宙空间等环境下 的腐蚀。钢结构防护措施及钢结构防腐涂装设计规范 钢结构防护措施: 合理选用耐腐蚀材料； 阴极保护； 表面涂装和覆盖表面涂装和覆盖物物； 缓蚀剂。经研究表明，防腐蚀涂防腐蚀涂层层是最有效、最经济、应用 最普遍的方法。 钢结构防腐涂装设计规范 目前，钢结构防腐蚀涂料体系的设计和施工主要的标准规范有4项：GB/T 19292-2003 金属和合金的腐蚀 大气腐蚀 性；ISO 12944-1998 色漆和清漆 用于近海建筑及相 关结构的保护性涂料系统的性能要求；ISO 20340-2003 色漆和清漆 用于近海建筑及相 关结构的保护性涂料系统的性能要求；NORSOK M

5、 501-2004 表面处理和防护涂料。国标GB/T 19292.1-2003(金属合金的腐蚀大气腐蚀 性)等同采用国际标准ISO 9223:1992(金属和合金的 腐蚀大气反射性分类)，规定了确定金属和合金大气 腐蚀的关键因素，包括大气潮湿时间、二氧化硫污 染物含量和空气中盐含量。大气腐蚀性等级级别 C1 C2 C3 C4 C5腐蚀性 很低 低 中等 高很高ISO12944：1998（色漆和清漆 防护漆体系 对钢结构的腐蚀防护）共分8个部分，多年实 践证明该标准有效实用，目前已取代很多地 区性的标准。在运用该标准指导钢结构的腐 蚀防护时，一般分为三个步骤。首先从防腐 工程的具体环境出发，根据

6、ISO 12944-2： 1998确定腐蚀环境，如表2所示。然后根据 防腐工程的具体要求按ISO 12944-1：1998 确定涂层的耐久性。一般分为，底：2-5a； 中5-15a；高15a。最后可由ISO 12944-5： 1998确定合适的涂层系统和干膜厚度。表2 ISO 12944-2典型的腐蚀环境分类腐蚀分类单位面积上质量的损失（第一年曝露后）温和气候下的典型环境（仅作参考）低碳钢锌外部内部质量损失/gm-2厚度损失/m质量损失/gm-2厚度损失/mC1很低101.30.70.1加热的建筑物内部，空 气洁净，如办公室、商 店、学校和宾馆等C2低102001.3250.750.10.7大

7、气污染较低，大部分 是乡村地带未加热的地方，冷凝有 可发生，如库房、体育 馆C3中20040025505150.72.1城市和工业大气，中等 的二氧化硫污染，低盐 度沿海区域高湿度和有些污染空气 的生产场所，如食品加 工厂、洗衣场、酒厂、 牛奶场等C4高400650508015302.14.2高盐度的工业区和沿海 区域化工厂、游泳池、海船 和船厂等C5-I很高（工业）65015008020030604.28.4高盐度和恶劣大气的工 业区域总是有冷凝和高湿的建 筑和地方C5-M很高（海洋）65015008020030604.28.4高盐度的沿海和离岸地 带总是处于高湿度污染的 建筑物或其它地方水

8、和土壤的腐蚀分类分类环境环境和结构的实例LM1淡水河流的安装结构、水力发电站LM2海水盐水港口区的结构，如闸门、防波提；近岸工程LM3土壤埋地储罐，钢柱和钢管ISO 20340-2003主要为新建离岸钢结构防腐涂料系 统制定的性能要求。内容包括用于确定涂料系统名 成分的测定方法、涂料可能寿命实验室性能测定方 法和用以评估性能测试结果的标准作为ISO 12944 针对海上钢结构防腐蚀涂料的重要参考标准。NORSOK M-501标准已经被广泛用于海上工业及处 于恶劣环境下的离岸工业。NORSOK M-501标准对 新建项目的涂料系统的选择提供指导。它包括表面 处理、涂料涂装和金属电镀施工，及被动防

9、火施工 等操作的要求。 钢结构涂层系统不同应用场合的涂层系统和干膜厚度，可以根 据ISO 12944-5：1998的规定进行设计。一般说来 根据应用环境和腐蚀的不同可以采用的涂层系统和 干膜厚度见表3、表4。目前，吉人公司以上的涂层配套系统已经成功 应用于广州电视塔、广州亚运会开幕场馆、广州西塔、杭州萧山国际机场等大型工程项目，并赢得用 户一致好评！工程案例工程案例广州电视塔广州亚运会开幕场馆工程案例工程案例广州西塔杭州萧山国际机场表 3 不同腐蚀环境的涂层系统使 用 环 境配套体系备注底漆中间漆面漆1弱 腐蚀大气环 境C06-1 醇酸防锈漆；H06-2 环氧酯底漆；C04-2 醇酸磁漆2轻

10、腐蚀大气环 境环氧（富锌）底漆环氧云铁中间 漆 或环氧厚浆型 中脂肪族聚氨酯面漆间漆3中 等腐蚀大气 环境环氧（富锌）底漆环氧云铁中间 漆 或环氧厚浆型 中脂肪族聚氨酯面漆间漆4较 强腐蚀大气 环境环氧（无机）富锌底 漆环 氧 云铁 中 间 漆 或 环 氧厚 浆 型 中 间漆脂肪族聚氨酯面 漆或 氟碳面漆或聚硅 氧烷 面漆如果使 用水性 富锌 底漆，在涂环氧中间 漆之前，应当用环氧 连接漆封闭5强 腐蚀大气环 环氧（无机）富锌底环氧云铁中间 漆脂肪族聚氨酯面 漆或如果使 用水性 富锌 底漆，在涂环氧中间境，或高性能长漆或环氧厚浆型 中氟碳面漆或聚硅 氧烷漆之前，应当用环氧效防腐体系间漆面漆连接

11、漆封闭表 4 不同腐蚀环境和不同设计防腐年限的参考涂层厚度腐蚀类别腐蚀程度不同设计防腐年限的涂层厚度25 年515 年15 年以上C1很低C2低80m150m200mC3中120m150m200mC4高160m200m240280mC5-1很高（工业环境）200m280m320mC5-M很高（海洋环境）200m280m320m 钢结构涂装注意事项俗话说：“三分油漆，七分施工”，在整个钢结 构防腐涂装过程中施工质量极为重要，在实践中也 充分证明了这一点。涂料本身是一种半成品，只有 在施工完毕，干燥成膜后才是成品，才是人们所需 的防腐涂层，所以涂层质量很大程度上取决于施工 质量的优劣，如施工不当，

12、就难以达到预期的效果 或降低涂层的有效使用寿命，大大降低涂料的使用价值。为了最大限度的发挥涂层防护作用，在防腐 涂装中应注意以下事项：1、检查是否使用了最新版本的涂装规格书；2、检查是否根据涂装规格书正确进行了表面预处理工作，如锐边倒角、表面缺 陷的打磨、焊渣的去除等是否正确；3、检查根据涂装规格书使用的涂料、稀释剂等是否被正确地使用，如双组分涂 料配比是否正确，是否在涂料活化期和使用期内；4、检查规定的涂料是否被正确使用到基底材质上面，如湿膜厚度、干膜厚度， 涂料的干燥、固化、涂装间隔等；5、检查表面处理以及涂装作业的设备是否良好运行；6、检查涂料和稀释剂是否被正确储存；7、检查表面处理、大

13、气条件、涂层厚度、施工间隔等是否符合要求；如为表面 处理评定等级，检查除油、除锈、粗糙度质量等；8、检查是否遵守安全的环境法规；9、检查操作者是否根据要求具有一定的资质；10、检验由资质人员进行的测试和分析是否符合要求，以及仪器是否处于良好 的工作状态并被正确调校；11、填写检查和测试记录和报告；12、根据涂装规格书、参考标准和程序要求计划涂装工作；13、处理不符合要求的涂装工作；14、根据检查工作记录、检测和不符合要求的工作及其修正措施完成所做的工 作报告；15、指出并记录由于形状或部位问题而不能根据规格书进行涂装的表面。中国钢结构防护涂料与涂装发展趋势发展和环境的协调是可持续发展的基本要求。钢结构防护涂 料和涂装的发展也不例外。环保、节能、省资源、高性能和 功能化是研发的方向：高固体份、无溶剂以及水性钢结构防 腐涂料逐步取代传统的溶剂型涂料。从涂料涂装一体化的理 念出发，