摘要：本文从钢基体清洁度、钢基体粗糙度、涂层外观质量、涂层厚度、涂层附着力等检测角度对钢结构防腐涂层检测进行分析，为现场涂装检测人员提供可行的解决方案。
关键词：钢结构；防腐层检测；对比样法
增强钢结构防腐性能通常有两种方式，一是改变材料性质，二是在钢结构外部涂装防腐涂料来增加防腐性能。本文主要对钢结构外部的防腐涂装进行检测，保证钢结构防腐涂装的质量，从而减缓钢结构材料的腐蚀速度。
1. 钢材基体清洁度检测
1.1 主要适用条件
钢基体的表面处理是保证钢结构防腐涂装施工质量的前提，应通过外观检查，判断钢基体表面是否存在焊渣、焊疤、灰尘、油污、水渍、毛刺等外观质量问题，钢基体外观目测应符合规范对表面清洁度的技术要求。
1.2 主要防治措施
除了所用的磨料和清洁方法不同外，还有许多其他因素也会影响清洁度的视觉结果，例如标准腐蚀等级A、B、C、D之外的钢材表面的原始状态。
（1）在使用典型样品进行图谱比对时，应注意不同磨料喷砂清理对钢铁基体表面颜色的影响。有些磨料残留物嵌入清理后的钢铁基体表面，其颜色会影响外观。对于一些硬质金属磨料，虽然其本身颜色不是黑色，但喷砂清理后表面较深的侧坑也会形成较深的颜色。当磨料喷砂角度不同时，表面轮廓图像会出现色差。在目视清洁度结果评定中，应选取不同磨料的样品图片进行比较，并注意不同磨料对表面颜色的影响，以保证清洁度结果的准确性。
（2）使用干法、湿法、手动、动力清理工具、火焰清理后，表面颜色、外观会有明显不同，应注意典型样品图片、不同处理方法造成的颜色差异，避免对清洁度评定结果产生误判。
（3）测试应在充足的照明条件下进行，照明光源应稳定、均匀覆盖测试部件所在的整个区域，避免影响视觉测试结果。
（4）检验时应考虑钢基体表面本身的颜色及表面腐蚀程度不同造成的清洁程度不同、喷砂清理时工具造成的划痕、表面不平整造成的粗糙度不同等因素，在目视检验时应对上述情况区别对待。
2. 钢板基体粗糙度检测
2.1主要应用条件 喷砂除锈后钢材基体粗糙度等级的测定方法有四种。 ①比较块法。由于操作简单，经常使用，对检测人员的要求不高，使用方便钢结构除锈防腐方案，通过目测、触觉即可对钢材进行快速评定，常用于检测精度要求不高、现场检测环境受限的情况下。 ②显微镜聚焦法。是利用指定的显微镜对清理后的钢材基体表面或复制品进行测量评定的精密测量方法。由于该测量方法对环境要求较高或需要加工复制品，人员操作难度也较高，所以不常使用。 ③触针法。是检测喷砂后钢材基体粗糙度的方法。由于操作方法比较复杂，计算评定比较繁琐，对人员的要求也比较高，检测结果差异较大，所以不常使用。 ④复制带法。是精密测量方法。 由于复制磁带法对环境要求不高，不需要对复制品进行处理，测量后的复制磁带可以长期保存，因此经常被采用。
2.2 主要防治措施
（1）比较块法。用作校准块的比较块应妥善存放在干燥环境中。使用前应用软刷清除表面灰尘，然后用汽油清洗表面油污或杂质。如有磨蚀，应报废。如尚可使用，应重新校准。比较块法所用的放大镜不应超过7倍，否则会影响试验结果。由于比较块法是试验人员凭目视、手感进行试验，受个人经验和操作习惯的影响。如有争议，应采用其它试验方法或更精确的测量方法进行验证。
（2）显微镜调焦法。应采用专用显微镜，焦距应能准确调节，放大倍数应在360～450之间。测试区应使用垂直光源。当有眩光时，可用防眩镜将眩光调节到最小。
（3）触针法。用触针法检测被测物体的粗糙度时，很难取得实际表面的小样品，所以一般都用复制品来间接测量物体的表面粗糙度。其中，要注意复制品的波峰和波谷的反转，注意复制品材料的耐磨性和坚固性。复制后，应选择合适的方法进行测量。当选择较软的材料时，应采用显微镜调焦法进行测量。如果采用触针法，复制品的表面可能会受到损伤，导致测量结果不切实际。为保证该技术的准确性，应准备5个以上的复制品，这些钢材所用的磨料应一致。测量的粗糙度与原始钢材基体的粗糙度偏差不应超过10%，以保证测量结果的稳定性。
（4）复制带法。用复制带测量时，应注意复制带的测量温度和储存温度，避免影响试验的准确性。进行复制操作时，应使用专业的复制带结合所选用的压紧工具，施加稳定的压力，复制钢基体表面。试验前，应使用已知粗糙度的对比样板对试验结果进行校准，以保证试验结果的准确性。
3.涂层外观质量检验
3.1 主要适用条件
钢铁基体涂装后，在测量涂层厚度前应进行涂层外观质量检查，主要采用目测和手感检查，对检查人员的要求虽然不高，但需要对识别各种涂层质量问题有一定的经验。
3.2 主要防治措施
具体如下。 ① 涂装完成后，应在构件表面打上唯一编号，运输过程中因颠簸造成的局部损伤应按涂装工艺要求进行修复。 ② 涂装外观检查应在油漆完全干燥后进行，防止未干燥而引起颜色变化。 每次涂装后都应进行外观检查，检查应在合适的光源下进行。
4.涂层厚度检测
4.1 主要适用条件
涂层厚度检测是控制防腐涂层质量的重要方法，是在涂层外观检查合格后进行的，其中单层涂层厚度和总干膜厚度的控制尤为重要。涂层厚度检测看似简单，其实需要检测人员有丰富的检测经验，才能保证检测结果的精密和准确。涂层厚度检测分为测量磁性基体上非磁性涂层厚度的磁性法和测量非磁性基体金属上非导电涂层厚度的涡流法。利用磁性测厚仪测量永久磁铁与金属之间的磁引力，由于涂层的影响，穿过涂层到达基体金属的磁阻会发生变化，从而得到涂层厚度。涡流测厚仪在探头下方产生高频电磁场，使置于探头下方的导体产生涡流，涡流的幅值和相位是导体与探头之间非导电涂层厚度的函数。 检测时，检测人员应注意样品基材的差异，选择合适的测量方法。
4.2 磁力检测主要控制措施
主要措施有： ①采用磁性法时，探头校准后方可测试涂层厚度，校准标准片的母材应与试样母材具有相同的表面粗糙度和磁性。每次使用前及测量一段时间后，应在检测现场校准探头，确保仪器能正常工作。 ②确定试样母材厚度是否超过临界厚度，若不满足要求，可尝试加衬垫以达到临界厚度，或采用与试样相同厚度的校准片进行校准，以保证检测结果的有效性。 ③测量连续试样的表面或边缘位置时，测试应避开小半径曲面、空洞、内角及不平整表面，需采用相同规格的试样进行校准，以保证检测结果的有效性。 ④磁性检测法受振动干扰和磁化干扰影响较大，检测时应避免振动，并对试样进行消磁处理，以免影响检测结果。 ⑤若试样的滚动方向影响试验结果，则在标定和测量时应保持同一检测方向，或将探头旋转90度进行检测，以增加测试次数，提高试验的准确性。 ⑥测量时，试验人员应手握探头，保持恒定的压力和速度，若不能保证，应使用测量架，以保证压力的稳定性。尤其遇到较软的覆盖层或较薄的基材时，试验压力要适当，不应引起变形。
4.3 涡流检测的主要控制措施
（1）采用涡流法检测时，应考虑影响不确定度的因素，当涂层不大于5μm时，应进行多次测量取平均值以提高准确度，当涂层小于3μm时，检测结果不能满足准确度要求。
（2）采用涡流法检测时，受母材导电率的影响。导电率与金属材料、热处理等有关，不同仪器的导电率差别很大，应采用多台仪器进行对比试验，以消除导电率对仪器的影响。
（3）母材临界厚度也会对涡流检测产生影响，当母材厚度大于临界厚度时，检测不受影响。临界厚度应通过试验或由制造厂确定，否则应消除临界厚度对检测的影响。
（4）涡流检测对试样表面的不连续性也很敏感。应尽量排除边缘区域、内角和曲率半径较小的试样。当需要检测时，应采用特定类型区域的校准方法。
（5）涡流检测时应注意试样基体的粗糙度和涂层表面的清洁度。粗糙的表面会引起偶然误差和系统误差。检测时应对未涂敷涂层的基体表面进行零点校准，若无未涂敷区域，应将涂层打磨后再进行零点校准。检查探头检测区域的清洁度，尽量清除涂层表面的油污、灰尘、腐蚀产物等，保证探头能紧密接触涂层表面。
5.涂层附着力试验
5.1 主要适用条件
涂层附着力检测是控制防腐涂层与钢基体附着性能的有效方法，通常在涂层厚度检测后进行。根据涂层厚度的检测结果选择不同的测试方法。当涂层厚度大于250μm时，采用拉拔法；当涂层厚度小于250μm时，采用划格法。划格法又分为单刀法和多刀法，其中多刀法仅在涂层厚度小于120μm时才可使用。划格法可适用于平面或曲面钢结构除锈防腐方案，具有测量速度快的优点。但由于检测厚度有限，对操作人员的体能要求高，受人为因素影响大，无法通过人工批量处理数据，目前并不常用。拉拔法具有不受涂层厚度限制，人为因素对数值量化影响小，操作简单，可根据仪器设置批量处理数据的优点。 目前在实验室和工程现场检验中应用较为广泛。
5.2 横切法主要控制措施
（1）在横切法中，操作一般为手工切割，需要切穿涂层至钢基表面，对操作人员的要求较高。检测区域应避开有花纹的表面或不平整区域。
（2）用单片刮刀测量。单片刮刀可适用于多种涂层，且不受基材硬度的影响，比多片刮刀测量的涂层厚度范围更广。用单片刮刀测量时，应使用专用的导向装置，确保网格间距符合规范要求。测量时，应使用专用的胶带，确保附着力符合规范要求。
（3）实验室检测或现场检测时，应保证检测环境符合要求，试样漆膜应充分干燥并在规定条件下放置时间符合规范要求。
（4）试验时，试验可在试板上进行，也可在现场实物构件上进行。使用试板时，试板应平整、无变形，其硬度和厚度应符合要求。其尺寸应使试验可从三个不同方向进行。最合适的尺寸为100 mm×150 mm的矩形试板。
（5）检测后进行评价时，必须保证充足的光源条件，并用放大镜检查样品涂层的切割面积。观察时应将试板多角度旋转，避免以单一角度对样品表面及观察面进行判断。
5.3 拉拔方法主要控制措施
（1）拉伸法所采用的拉伸工具会给试验结果带来较大的误差，标准方法是采用拉力试验机，若采用液压式、手动式、压缩空气式等，应进行对比试验，以保证试验结果的可信度。
（2）由于涂层体系的整体力学性能，试验过程中若采用切割，应注意；否则应避免切割。
（3）注意选用合适的胶粘剂，保证胶粘剂的内聚力和附着力大于涂层的内聚力和附着力。一般情况下，试验结果显示涂层与基材间的附着力受到破坏，应保证胶粘剂在固化期间不影响涂层与基材而干扰试验结果。试验时应使用少量胶粘剂，均匀涂抹在涂层表面，刮去多余的胶粘剂。注意胶粘剂的固化强度、固化条件、固化时间。使用AB组分胶粘剂时，要注意配比方法，严格按照厂家提供的说明书操作。注意胶粘剂的固化时间受环境温度影响很大，环境温度高时，可缩短固化时间。
（4）涂敷胶粘剂前，应将涂层及试验柱表面轻轻打磨，以保证胶粘剂与涂层及试验柱之间有良好的接触。在易变形的试件上进行试验时，若预计试件与未涂敷试件的附着力较差，可将待测产品涂敷在试件的两面。
综上所述，本文对常用的现场涂层检测方法的应用情况进行了分析，并阐述了各检测方法的主要控制措施，旨在从质量控制的角度提高防腐涂层检测的精密度和准确性。
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