问题介绍
防腐设计不当短期内不会对结构安全造成影响，但往往会引起造价方面的纠纷或影响工程验收。本文就钢结构的防腐设计流程进行探讨。
网友讨论
昆仑土
1）钢材的表面处理很重要，除锈是必须的，但更要注意以下几点：a、要清除表面的灰尘、污垢、焊渣和水渍（特别是油污），否则无论除得多么好，油漆都不会粘住。我曾亲自检查过某构件的涂装，表面光亮但不粘手，用手就能撕掉一大块油漆。b、构件除锈后，必须尽快涂刷防锈底漆。c、雨季施工时，金属构件不要露天堆放，构件经雨水淋湿后，水渍不能简单擦拭掉，必须充分干燥后才能涂刷油漆。
2）注意管道组件端部的密封，否则内部腐蚀会造成严重后果。
3）焊接节点表面必须清理干净，包括原有油漆。焊接完成后，清理干净，除锈后重新上漆。
4）一般油漆使用寿命只有几年到十几年，需要定期检查、清理、涂漆。钢结构无论涂漆多么好，都不能直接与水或土壤接触。因此，柱基必须埋入混凝土中。如果地面比较潮湿，应使用100mm厚的混凝土包裹基层。
刘勇
“当膨胀型防火涂料处于弱腐蚀环境中时，如果防火涂料能满足耐久性要求，可以不需要面漆。”这一条款几乎不可能执行。
河流
通过改善结构设计可以防止钢结构的应力腐蚀。
董涛
《钢结构工程质量验收标准》与《工业建筑防腐蚀工程验收规范》对于涂层厚度的验收方法并不一致。
LG
不仅可以采取一些钢结构常规的防腐措施，还可以通过合理的设计，尽可能的避免构件缝隙腐蚀的发生，可以大大减少钢结构的腐蚀现象。
问题分析
3.1防腐设计主要程序及规范
防腐规范有很多，内容也不尽相同，主要有以下9项，作为结构工程师，不可能投入太多的精力和时间去阅读这些规范，因此我推荐4）、5）、8）。
1）ISO 12944:1998《钢结构防护涂层体系防腐保护》；2）JG/T 224-2007《建筑用钢结构防腐涂层》；3）JGJT 251-2011《建筑钢结构防腐技术规范》；4）GB/T 28699-2012《钢结构防护涂层通用技术条件》，简称《通用条件》；5）CECS 343:2013《钢结构防腐涂层技术规范》，简称《防腐规范》；GB 50212-2014《建筑防腐工程施工及验收规范》；6）GB/T 51082-2015《工业建筑涂装设计规范》； 7）GB/T 50046-2018《工业建筑防腐蚀设计规范》，简称《工业防腐蚀规范》；8）GB 50205-2020《钢结构工程施工质量验收标准》。
3.2 防腐设计步骤
3.2.1 确定环境腐蚀等级
环境腐蚀性是造成钢结构腐蚀的主要原因，因此首先要确定环境腐蚀性分类，如图1所示。
图1 腐蚀环境分类
对于建筑工程来说，水土中的钢结构一般都包裹在混凝土（钢筋混凝土）中，属于混凝土的防腐，可按GB/T 50046-2018《工业建筑防腐蚀设计规范》执行。工业废气的腐蚀性取决于有害气体的浓度，建议进行特殊设计。因此本文仅对最常见的大气环境下的建筑钢结构防腐进行总结。
我国现行的GB/T 15957-1995《大气腐蚀性分级》要求首先确定大气中腐蚀性气体的种类和含量，使用不便。CECS 343:2013《防腐蚀规程》和GB/T 28699-2012《通用条件》均采用国际标准ISO 12944:1998《钢结构的腐蚀防护》对大气环境进行分级，简便易行。
环境分类是一个宏观判断，有不同意见很正常。建议多沟通，尤其要了解当地现有项目的习惯做法，多征求甲方的意见，避免产生异议。ISO 12944:1998中环境分类的参考示例可见图1中棕色部分的描述。
3.2.2防腐层使用寿命的确定
防腐涂层的使用寿命也是一个宏观定性指标，要综合考虑构件的重要性、长期和短期防腐措施的综合经济效益、维护的方便性以及民众的维护和修理意识等。从目前的实际情况看，民众普遍认为建成后就修了，维护意识淡漠，使用过程中的保养跟不上。
CECS 343:2013《防腐蚀规程》规定钢结构表面防腐喷涂，对永久性承重钢结构应采用更加严格的除锈标准和长期防护计划。
《通用条件》中还规定，对于大多数钢结构，我们要求有较高的耐久性使用寿命，涂层设计为15年以上的长期防腐涂层体系。
《工业建筑涂装设计规范》5.2.2中给出了不同构件防腐涂层的具体使用寿命，即涂层使用寿命应根据建筑构件的重要性、维护的难易程度、建设工程的要求等因素综合确定，且不宜低于表5.2.2的要求，详见表1。
表1 建筑构件涂层使用寿命a
3.2.3确定防腐涂层类型及膜厚
目前钢结构所采用的防腐涂层可分为普通防腐油漆涂层(俗称防锈漆)和喷涂或镀金属涂层加防腐油漆的复合涂层。
钢结构防腐涂层种类及膜厚根据腐蚀环境分类及涂层使用年限确定，可按《防腐规程》附录A“常用防腐涂层选配表”选用，查阅时宜从右向左查阅，此表较长，此处从略。同时，涂层总厚度应符合表2的规定。
表2 钢构件涂层最小厚度μm
注：1）涂层类型应符合本规范第 5.3 节的规定。2）室外工程的涂层厚度宜增加 20～40μm。3）聚氯乙烯氟涂层、聚氯乙烯氟涂层、高氯化聚乙烯氟涂层、氟树脂改性聚氯乙烯涂层可按照本规范附录 B 的规定执行。
涂层的配套性应符合表3的规定。
表3 涂层匹配要求
3.2.4 防腐设计报告内容
根据防腐蚀规程4.1.1条规定，设计文件除应包括上述三项内容外，还应包括下列内容和技术要求：
1)规定初始锈蚀程度的要求。
应严格要求钢结构表面的初始腐蚀级别，主要承重构件及薄壁构件（厚度不大于6mm）的初始腐蚀级别不应低于B级，其他构件不应低于C级。也就是说，任何情况下都不应将腐蚀级别为D级的钢材直接用于工程。初始腐蚀级别划分见表4。
表4 初始锈蚀程度
2）标明除锈等级要求。
a.除锈等级划分见表5。
表5 除锈等级划分
b.除锈等级由防腐涂层类型决定，并应严格执行。最低除锈等级应符合表6的规定。
表6 钢结构钢基体除锈等级
注：1）新建工程重要构件除锈等级不应低于
；2）除锈后的表面粗糙度应符合现行国家标准《钢结构工程施工规范》GB50755的规定。
c.除锈等级的其他要求：
新建建筑工程重要构件除锈等级不应低于Sa2.5级，承重结构一般不宜采用手工除锈，如必须采用时应严格要求，除锈等级应达到St3级。
3)规定防腐涂层、防火土层的施工顺序。
防腐涂料与防火涂料的施工顺序，各个说法不一，这是一个很让人困惑的问题。现参考GB/T51082-2015《工业建筑涂装设计规范》：
a.采用膨胀型防火涂料体系时，施工顺序为：防腐底漆；防腐中涂；防火涂料；防腐面漆。
膨胀型防火涂料在弱腐蚀或轻度腐蚀环境中使用时，若防火涂料能够满足耐久性要求，则可不需要面漆。
b.当采用非膨胀性防火涂层体系时，施工顺序为：防腐底漆；防腐中涂；防火涂料。
非膨胀性防火涂层在强腐蚀或中腐蚀环境中时，应设置防腐面漆。非膨胀性防火涂层在构件表面一般应设置镀锌钢丝网。
4）标明涂层性能要求：
a.防腐涂装工程材料必须具有产品质量证明文件，其质量及材料性能不得低于现行国家标准GB 50212-2014《建筑防腐工程施工及验收规范》等相关标准的规定。镀锌钢板、彩涂钢板、耐候钢等钢材应提供质量证明书。
b.涂层的质量、性能及检验要求应符合现行行业标准JG/T 224-2007《建筑钢结构防腐涂层》的规定。同一涂层体系中各层涂层的材料性能应匹配、互补，相互兼容、结合良好。
c.热喷涂锌、铝或锌铝合金所用的喷涂材料的质量要求应符合现行国家标准GB/T 9793《热喷涂锌、铝及其合金金属与其他无机涂层》的规定。
d.所采用的镀锌板、镀锌铝板、彩涂钢板、耐候钢的质量和性能应符合下列要求：
①镀锌板应为现行国家标准GB/T 2518《连续热镀锌钢板及钢带》规定的S250或S350结构级钢板；板材表面镀层量应满足设计要求。若无要求，在微腐蚀、弱腐蚀或中等腐蚀环境中，对应的双面镀锌量不应小于180、250g/m2或280g/m2。
②热镀铝锌合金基板应符合现行国家标准GB/T 14978《连续热镀铝锌合金镀层钢板及钢带》中规定的S250或S350结构级钢板的要求；钢板镀层量应满足设计要求。若无要求，在微腐蚀、弱腐蚀或中等腐蚀环境中，其对应的双面镀层质量分别不应低于100、120g/m2或150 g/m2。
③瓦楞钢板用彩色涂层钢板的材质、性能、镀锌量应符合现行国家标准GB/T 12755《建筑用瓦楞钢板》的规定。
④耐候钢应为符合现行国家标准GB/T4171《耐候结构钢》的焊接结构用耐候钢。
5）明确防腐涂层的施工要求。
应符合现行国家标准GB 50755《钢结构工程施工规范》、《钢结构工程质量验收规范》、《建筑防腐工程施工及验收规范》、《钢结构防腐涂装技术规范》、《建筑防腐工程质量检验评定标准》GB50224的规定。
6）明确施工安全和环境保护要求。
a.防腐涂层施工前应制定严格的安全、劳动保护操作规程和环境卫生措施，确保安全、文明施工。
b.参与涂装作业的操作工、锅炉操作工必须持证上岗钢结构表面防腐喷涂，施工前必须进行安全技术培训，施工人员必须按规定佩戴防护用品和防毒用品。
c.其他安全、环保要求参见《建筑钢结构防腐蚀技术规范》第6章和《钢结构防腐涂装技术规范》第6.5节的规定。
7）明确使用期间的检查、维护要求。
钢结构应按设计规定的用途使用，并定期检查结构状况和防腐状况，及时进行维护和维修。使用单位应制定相应的维护管理规定，检查和维护工作应由专人负责。具体要求可参见《建筑钢结构防腐技术规范》第7章和《钢结构防腐涂装技术规范》第8章。
3.2.5 需要注意的问题
在以往的钢结构设计的一般描述中，经常会看到有露天环境、中度腐蚀环境中高强度螺栓摩擦面涂漆等要求：高强度螺栓摩擦面不得涂漆。
但防腐规范4.3.8要求，对于露天或中度腐蚀环境，摩擦面应涂装无机富锌底漆或加锌底漆，涂装厚度不小于70μm。与之对应的抗滑移系数见JGJ 82-2011《钢结构高强度螺栓连接技术规范》表3.2.4-2，见表7。
表7 涂层摩擦面抗滑移系数μ
注：1）设计要求采用其他涂层（热喷铝、镀锌等）时，应通过试验确定钢材表面处理要求、涂层厚度及防滑系数；2）连接板为Q235钢时，无机富锌漆涂层的防滑系数μ值为0.35；3）防滑防锈硅酸锌漆及锌底漆（ZINGA）不宜采用手工涂刷。
