CN105256268A - 钢结构防腐复合涂层的施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钢结构防腐复合涂层的施工工艺，包括表面净化处理、喷砂除锈、电弧喷锌铝复合层和封闭处理。其中的电弧喷锌铝复合层是采用电弧喷枪，以电弧为热源，先将纯度≥99.5％的线状锌丝加热到熔融状态，同时用压缩空气将熔融的锌吹成雾状，并形成受约束的颗粒流，均匀喷涂在基体表面形成一层锌层，再将纯度≥99.5％的线状铝丝加热到熔融状态，同时用压缩空气将熔融的铝吹成雾状，并形成受约束的颗粒流，均匀喷涂在锌层表面形成一层铝层，铝层与锌层一起组成锌铝复合层。采用本发明的钢结构防腐复合涂层的施工工艺，其防腐涂层与钢结构基体的结合力强，平均达到12.0MPa，大大高于国家标准，能达到长效防腐的目的而且改善了结构的外观。

Description

钢结构防腐复合涂层的施工工艺

技术领域

本发明涉及钢结构表面防腐，尤其涉及一种钢结构防腐复合涂层的施工工艺。

背景技术

曝露在野外环境中的金属结构，其表面极易与周围环境发生化学及电化学作用而锈蚀。因此需要在其表面涂覆一层防腐层以保护金属结构本体不被锈蚀。但当金属结构表面的防腐涂层性能较差而破损时，也会使金属结构本体暴露在外而产生锈蚀。金属结构建筑一般为大型的永久性建筑，服务年限长，维修困难，必须进行有效的长效防腐，以确保建筑物的使用寿命。

锌铝涂层技术自上世纪70年代于美国发明以来，其使用范围仅限于日本及西方国家。进入90年代，锌铝涂层技术才开始进入中国。国内从1995年开始引入生产线，所用材料配方属于专利技术，原料依靠进口且价格昂贵。

锌铝复合涂层能充分发挥锌涂层的牺牲保护作用和铝涂层的隔离屏蔽作用，适当增加复合涂层的厚度，可提高涂层在恶劣环境下的可靠性和使用寿命。

发明内容

本发明的目的，就是为了提供一种采用了锌铝复合涂层的钢结构防腐复合涂层的施工工艺。本发明的具体加工步骤按以下进行：

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种钢结构防腐复合涂层的施工工艺，包括表面净化处理和喷砂除锈；其特点是，还包括设置在喷砂除锈之后的电弧喷锌铝复合层和封闭处理；所述的电弧喷锌铝复合层是采用电弧喷枪，以电弧为热源，先将纯度≥99.5％的线状锌丝加热到熔融状态，同时用压缩空气将熔融的锌吹成雾状，并形成受约束的颗粒流，均匀喷涂在基体表面形成一层锌层，再将纯度≥99.5％的线状铝丝加热到熔融状态，同时用压缩空气将熔融的铝吹成雾状，并形成受约束的颗粒流，均匀喷涂在锌层表面形成一层铝层，铝层与锌层一起组成锌铝复合层；所述的封闭处理是在锌铝复合层上先

后喷涂一道底漆、至少一道中间漆和一道面漆。

所述的电弧喷锌铝复合层时喷枪与基体表面的距离控制在150～200mm，喷涂角度控制在60度-90度，喷枪移动速度控制在300～400mm/s，锌丝和铝丝的输送速度控制在2.5～4m/min；电弧电压控制在24～34V，电弧电流控制在100～300A，压缩空气压力控制在0.5～0.6Mpa。

所述的锌层和铝层分别采用分层喷涂形成，喷涂前一层的喷涂方向与喷涂后一层的喷涂方向形成45度至90度的交叉；总的锌层厚度控制在110μm～130μm，总的铝层厚度控制在90μm～110μm；喷涂完成后形成的锌铝复合层的厚度控制在210μm～230μm，表面粗糙度控制在Rz30～90μm。

所述的喷砂除锈采用带棱角钢砂，砂粒大小控制在0.5-2.0mm，喷砂气体压力控制在0.50-0.60MPa，喷砂距离控制在100-200mm，喷砂角度控制在70度-80度。

所述的底漆、中间漆和面漆分别采用高压无气喷涂设备进行喷涂，底漆厚度控制在18-22μm，中间漆厚度控制在110-130μm，面漆厚度控制在90-110μm。

采用本发明的钢结构防腐复合涂层的施工工艺，其防腐涂层与钢结构基体的结合力强，平均达到12.0Mpa，大大高于国家标准，能达到长效防腐的目的而且改善了结构的外观，使用寿命可达80年以上。

具体实施方式

本发明钢结构防腐复合涂层的施工工艺的具体实施步骤如下：

第一步：准备阶段

包括对施工环境和工程规模等的调查，以及施工设备的准备。

第二步：表面净化处理

首先检查钢结构表面的外观，对表面有焊瘤、飞溅物、针孔、飞边和毛刺突兀、焊渣等，进行打磨清理，锋利的边角，处理成半径2mm以上的圆角；用清洁剂或溶剂等清洗除去基体表面的油垢、油脂、可溶性盐、锈、氧化皮等及其它污物。表面处理质量达到干燥、无灰尘、无油脂、无污垢、无锈斑及其它包括可溶性盐类在内的污染，达到GB11373-89规范要求。

第三步：喷砂除锈

喷砂磨料采用带棱角钢砂。砂粒大小在0.5-2.0mm，含水率小于1％，且清洁干净，符合GB11373-89规定(回收砂要清洁、晒干、筛选)。

喷砂使用的压缩空气必须保持清洁和干燥，空压机要配备除湿、除油净化设备，喷砂过程中保持喷砂气体压力稳定，大致在0.5-0.60MPa。喷砂距离大致保持在100-200mm范围内。喷砂角度应保持在70度-80度最佳喷砂水平，基体粗糙度随喷砂角度的增大而应增大。喷砂除锈达Sa2.5级，且表面清洁度达到Sa2.5级，粗糙度达到Rz40-80μm，钢砂颗粒可选0.5-2.0mm大小。达到GB8923-88标准。喷砂环境要求相对湿度小于等于80％，室外禁止在雨雪、结露等天气作业。喷砂环境温度高于5℃，基面实际温度高于露点温度5℃。

喷砂质量检测，采用223数字型表面粗糙度测量仪器进行测量。喷砂除锈效果达到无锈迹、无污垢、无氧化皮、无油垢油脂、无灰尘及其它污染，基体表面呈现均匀的灰白色金属光泽。

第四步：电弧喷锌铝复合层210-230μm(其中锌层110-130μm、铝层90-110μm)

喷砂结束后进入车间清理钢砂，用压缩空气吹净钢结构工作表面灰尘，然后开动除尘装置，对车间内进行除尘净化。

钢结构基体表面喷砂处理后要尽快进行电弧喷锌铝复合层施工，间隔时间不超过5h，相对湿度增大时，应进一步减少喷砂和电弧喷锌铝复合层时间间隔。室外喷涂严禁在雨雪或结露等天气下进行。基体表面应清洁干燥、无灰尘、无油脂、无污垢，基体表面温度至少比露点温度高3℃以上。

喷涂用的线状锌丝、铝丝，其纯度均≥99.5％，线材直径规格在表面光滑干净，无刮屑、缺口、严重扭弯和扭结，无氧化、无油脂或其它污染。材料达到GB3190-96标准。

电弧喷锌铝复合层的电弧电压控制在24-34V，电流控制在100-300A。在保证维护电弧稳定燃烧的前提下，电弧电压适当控制在较低水平，以防止涂层质量降低和减少

电源浪费；根据锌铝丝的直径与供丝速度，调节电弧电流；为提高喷涂效率，减少气孔率

与氧化物含量，提高涂层质量，喷涂时可保持高工作电流水平。压缩空气压力应保持在0.5-0.6MPa。配备空气滤清器等除油、除湿净化设备，所用气体干燥且不含油气。电弧喷涂时喷枪与钢结构基体表面角度控制在60度至90度，距离大致保持在150-200mm范围内，喷枪均匀移动速度在300-400mm/s，锌铝丝的输送速度为2.5-4m/min。喷涂锌、铝层采用分层喷涂，前一层与后一层的喷涂方向必须交叉成45度-90度，以保证涂层的均匀与高粘结性。喷锌、铝完成后涂层表面粗糙度一般在Rz30-90μm之间。喷锌铝过程中，要注意钢结构表面的温度情况，电弧喷涂过程中基体表面温度不得超过200℃。环境温度应在5℃＜t＜35℃，湿度小于80％。

钢结构加工厂内电弧喷涂防腐施工时应预留出焊接部位，每侧预留宽度50mm，并用胶带纸粘贴保护。

第五步：质量检测

包括外观检查、厚度检查和涂层结合强度(结合力)。

外观检查要求锌、铝金属层颗粒细密、厚薄均匀，不得有固体杂质、气泡、孔洞、裂缝等。

厚度检查按照GB/T9793-87、GB4956-85等规定。涂层厚度使用磁性测厚仪检测，每100平方米测量10个点，测量部位随机。(也可采用金相法测量)。

孔隙率检查采用化学反应方法：首先清理涂层表面并进行干燥，然后用浸有10克/升氰化钾和20克/升氯化钠溶液的滤纸覆盖在喷涂层上5-10分钟，观察滤纸是否出现蓝斑点；检测面积不宜少于总面积的3％，按照SJ1280标准进行。

结合强度检测按照GB9794-88、GB8642-86标准与规定进行，一般来讲涂层结合力应大于9.8Mpa。

第六步：封闭处理(喷涂封闭耐蚀底漆一道20μm、环氧云铁涂料中间漆两道120μm、涂聚胺脂面漆一道100μm)

喷锌、铝(涂层多孔隙)后，要及时刷涂封闭底漆。时间间隔不得超过5h。

封闭处理以后，应有一定的固化时间，保证涂层实干、无漏漆、无流挂、无鼓泡、无污染杂质，厚度、附着力符合要求。

第七步：质量检测

包括外观检查、厚度检查和涂层结合强度(粘合力)等(见第五步)。

第八步：清理现场，完工

本发明工艺中使用的主要设备包括：空压机、喷枪、油水分离器、通风设备、电源、高压无气喷涂机、去湿机、鼓风机、搅拌机、粘度计、干湿温度仪、测厚仪、附着力检测工具和空气净化装置等。

采用本发明的方法得到的复合涂层与钢结构基体的结合力平均可达到12.0Mpa，高于国家标准，使用寿命达到80年以上。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种钢结构防腐复合涂层的施工工艺，包括表面净化处理和喷砂除锈；其特征在于：还包括设置在喷砂除锈之后的电弧喷锌铝复合层和封闭处理；所述的电弧喷锌铝复合层是采用电弧喷枪，以电弧为热源，先将纯度≥99.5％的线状锌丝加热到熔融状态，同时用压缩空气将熔融的锌吹成雾状，并形成受约束的颗粒流，均匀喷涂在基体表面形成一层锌层，再将纯度≥99.5％的线状铝丝加热到熔融状态，同时用压缩空气将熔融的铝吹成雾状，并形成受约束的颗粒流，均匀喷涂在锌层表面形成一层铝层，铝层与锌层一起组成锌铝复合层；所述的封闭处理是在锌铝复合层上先后喷涂一道底漆、至少一道中间漆和一道面漆。

2.如权利要求1所述的钢结构防腐复合涂层的施工工艺，其特征在于：所述的电弧喷锌铝复合层时喷枪与基体表面的距离控制在150～200mm，喷涂角度控制在60度-90度，喷枪移动速度控制在300～400mm/s，锌丝和铝丝的输送速度控制在2.5～4m/min；电弧电压控制在24～34V，电弧电流控制在100～300A，压缩空气压力控制在0.5～0.6Mpa。

3.如权利要求1所述的钢结构防腐复合涂层的施工工艺，其特征在于：所述的锌层和铝层分别采用分层喷涂形成，喷涂前一层的喷涂方向与喷涂后一层的喷涂方向形成45度至90度的交叉；总的锌层厚度控制在110μm～130μm，总的铝层厚度控制在90μm～110μm；喷涂完成后形成的锌铝复合层的厚度控制在210μm～230μm，表面粗糙度控制在Rz30～90μm。

4.如权利要求1所述的钢结构防腐复合涂层的施工工艺，其特征在于：所述的喷砂除锈采用带棱角钢砂，砂粒大小控制在0.5-2.0mm，喷砂气体压力控制在0.50-0.60MPa，喷砂距离控制在100-200mm，喷砂角度控制在70度-80度。

5.如权利要求1所述的钢结构防腐复合涂层的施工工艺，其特征在于：所述的底漆、中间漆和面漆分别采用高压无气喷涂设备进行喷涂，底漆厚度控制在18-22μm，中间漆厚度控制在110-130μm，面漆厚度控制在90-110μm。