随着我国近年来的快速发展，无论是大型基础设施建设还是房地产建设都在各地有序开展，其中以钢结构为主的建筑更加受到青睐。这主要是由于钢结构本身独有的施工速度快、空间利用率高、绿色环保等特点，钢结构的应用范围越来越广，正朝着绿色建筑、建筑业现代化的方向发展。
徐晓东
以钢结构住宅别墅为例，目前国内城镇钢结构建筑占比很低，而欧美发达国家钢结构住宅占比高达50%，市场潜力巨大，若能有效推广，钢结构行业必然会进一步壮大。同时，现阶段我国桥梁、学校、医院等领域钢结构应用占比较低，未来这些领域也将有巨大的发展空间。
众所周知，钢筋锈蚀是一种自然现象。对于以钢结构为主体的建筑物的寿命来说，钢筋防护尤为重要。钢筋防腐技术一般采用以下几种方式：改变腐蚀环境；开发耐腐蚀性能好的新型材料；涂层和镀层保护层；电化学保护；合理的材料选择和设计。从可操作性和经济性考虑，涂层和镀层保护层方法是最常用的。钢结构建筑和建筑中最常用的方法就是应用保护层。
借着荣格主办的“2022水性钢结构涂料线上研讨会”的机会，本刊邀请到中国水性涂料产业战略联盟秘书长徐晓东先生，为大家讲述水性钢结构涂料的应用及发展趋势。
水性钢结构涂料需求成为主流
“2000年以前，钢结构涂装98%以上都是溶剂型涂料，水性涂料几乎可以忽略不计。”徐秘书长指出，“水性涂料施工方便，性价比突出，因此在钢结构防护环保涂料中占有绝对优势。”
水性涂料最大的特点就是安全环保，由于不属于易燃、易爆、有毒、腐蚀性危险化学品范畴，在运输、储存、施工等环节都安全便捷；同时施工时气味小，VOC排放量减少80%以上，受到众多钢结构企业和油漆施工人员的青睐。近年来，随着人们环保意识的逐步提高和环保法律法规的完善，特别是“碳达峰”、“碳中和”国家顶层战略的实施，环保涂料（水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料、紫外光固化涂料等）迎来了前所未有的发展机遇。
水性钢结构涂料的现状
环境保护
目前，可以应用于钢结构的水性涂料有水性醇酸涂料、水性丙烯酸涂料、水性环氧涂料、水性无机富锌涂料等。其中水性醇酸涂料：附着力好，对基材要求不高，漆膜防锈性能好，性价比高，适合作为金属底漆、中底漆的一体漆；水性丙烯酸涂料：漆膜干燥速度快，气味小，附着力好，耐久性强，适合作为金属底漆、面漆、中底漆的一体漆；水性环氧涂料：耐盐雾性能高，防腐性能优良，耐油、耐水、耐盐水、耐溶剂性能优良；漆膜坚韧致密，与基材附着力好；水性无机富锌涂料：干燥速度快，耐盐雾性能优良，VOC几乎为零。
按照GB/T 30790《油漆和清漆保护涂层体系对钢结构的防腐保护》标准，将腐蚀环境划分为六类，分别为C1、C2、C3、C4、C5-I和C5-M。
腐蚀环境分为海洋腐蚀因素和大气腐蚀因素，海洋环境腐蚀因素主要有空气中的盐雾、水分、海水电解质浓度、氧含量、微生物等；大气环境腐蚀因素主要有环境湿度、温度、酸性污染物浓度、电解质颗粒漂浮物等。了解好钢材的腐蚀因素，有助于我们选择合适的配套防护产品，从而保护钢结构，延长其使用寿命。
“钢结构的防护往往根据不同的地区或环境需要采用不同的涂层，涂层的搭配是一个系统的设计，因为不同的涂层具有不同的功能。”徐秘书长说。
当前推广应用存在的问题
环境保护
水性漆在环保方面有着溶剂型涂料无可比拟的优势。近年来，随着水性漆用树脂、防锈颜料等原材料的不断改进和升级，水性漆在理化性能、施工性能等方面都有了很大的突破。但不可否认的是，与溶剂型涂料相比，水性漆也存在一些缺点。徐秘书长一一列举了出来：
◆水性漆对施工过程及材料表面的洁净度要求较高，由于水的表面张力较大，水性漆的表面润湿性相对较差，因此对涂装水性漆的钢结构表面的洁净度要求必须更为严格，尽量避免油污、铁锈等污物的残留。由于钢结构的施工特点，要求高效施工，往往要求具有快干的特性。在施工过程中，经常会出现脱脂、除锈、打磨不彻底的现象。与油性漆相比，底材处理及施工条件较差，常伴有流挂、生锈、附着力下降、光泽度下降及防腐性能降低等现象。
◆水性漆对施工环境的要求较高钢结构专用漆，一般来说，水性漆的施工环境要求温度在5℃以上，湿度在75%以下。过低的温度和过高的湿度都不利于水性漆的成膜，因此冬季施工对于自干型水性漆来说更具挑战性。此外，还有一个条件需要考虑，水性漆施工的钢结构表面温度必须大于露点温度3℃以上。水性漆施工过程中大约有一半的水是作为溶剂和稀释剂使用的，由于水的蒸发潜热较大，为了保证施工效率和涂层的最终性能，这部分水需要快速蒸发，因此需要一定的加热措施作为辅助，这增加了设备和能源的投入。
◆ 水性漆对涂装设备的腐蚀性较大，需采用防腐内衬或不锈钢材料，增加了设备的成本。
◆水性涂料所采用的水性树脂大部分是以水乳液或水分散体形式存在，因此成膜后的涂层光泽度、丰满度相对较差。
◆ 受现有技术及施工条件限制，水性涂料多用于C4以下环境，在C5环境即重腐蚀防护领域应用并不广泛。
◆VOC处理设备要求不明确。目前各地政策不一，环保部门多鼓励涂装线安装RTO、RCO等末端处理设备，需要较大的资金投入。部分地区鼓励使用水性涂料，但又要求安装价格昂贵的VOC处理设备。现今的水性环氧底漆、水性聚氨酯面漆在满负荷下VOC排放可达到20mg/m³以内，远低于国家标准。也有资质检测机构出具报告，但环保部门仍频繁检查、查封、停产，强制安装光催化、RTO等处理装置。
◆ 油漆包装物、废水处理后污泥的检测问题。根据2016版《国家危险废物名录》，染料、油漆废弃物中并不包含水性涂料。水性涂料固废虽然不属于危险化学品，但由于缺乏具体的标准，检测机构缺乏检测依据，检测不规范、项目繁多，增加了企业负担，浪费了不必要的公共资源，也影响了水性涂料的推广应用。
水性钢结构涂料的发展趋势
环境保护
据数据报告，十三五期间，钢结构行业规模持续增长，发展质量稳步提升，其中钢结构产量由5100万吨增长至8900万吨，增长75%。2020年，我国钢结构加工量约8900万吨，涂料消耗量81.4万吨。2021年，全国钢结构加工量约9700万吨，同比增长约8.9%。到十四五收官之年2025年，全国钢结构消费目标将达到1.4亿吨左右。按可比消费量计算，需涂料约128万吨，涂料需求量巨大。
徐秘书长预测近年来水性钢结构涂料的发展趋势如下：
◆ 水性钢结构涂料取代溶剂型钢结构涂料的趋势正在加速
随着当前气候环境的恶化，如何有效防治大气污染已成为全国大多数城市亟待解决的问题。从国家到各级政府，人们越来越意识到水性涂料的环保性，全国很多地方也出台了法律，引导市场使用水性涂料。另一方面，施工人员也越来越意识到溶剂型涂料施工的危害，对改善工作环境的需求越来越强烈。未来污染环境、危害健康的溶剂型涂料将受到越来越多的限制和约束，这将为水性涂料提供良好的发展空间。
◆ 水性钢结构涂料“知名品牌企业”的诞生
目前水性钢结构涂料生产厂家普遍存在生产规模小、品种杂、实力弱等问题钢结构专用漆，企业间同质化竞争激烈，导致产品价格低廉，没有形成类似建筑涂料企业的集中度。在这样的情况下，一定有有远见的涂料企业抓住“水进油出”的历史机遇，做大做强水性钢结构涂料行业。
◆ 水性钢结构涂料上下游产业链深度整合
涂料企业通过与上游原材料企业的合作，可以获得稳定的原材料供应，也可以相互合作开发适合下游钢结构企业的产品，与下游企业的合作可以促进产品的应用，实现共赢，同时也可以根据下游企业的要求，实现产品、现场施工等方面的合作。从目前的趋势来看，涂料行业上下游一体化的趋势正在加强。
虽然我国水性涂料取得了突出的成绩，但水性涂料要达到溶剂型涂料的性能还比较困难，因此应加大水性涂料技术的研发力度，运用创新思维，开发高性能产品，增强市场竞争力，促进水性涂料快速、健康、有序发展。
