介绍
桥梁工程是国家交通工程的重要组成部分,近年来随着我国桥梁工程的蓬勃发展,一些钢结构也被广泛应用于桥梁工程的建设中。钢结构具有施工简单、工期短、投资少、完工美观等优点。但是,钢结构仍然存在其明显的缺陷,即耐腐蚀性极差,因此桥梁工程中钢结构的防腐保护成为钢结构使用的重点。
1、钢结构防腐工程在桥梁工程行业应用存在的问题
大多数钢结构桥梁工程都要面对海洋环境的考验,众所周知,海洋环境是一个极其恶劣的腐蚀性环境,海水和海洋大气中含有高浓度的氯化物和硫化物,很容易结合水蒸气形成强酸,对钢结构桥梁工程的腐蚀作用最强。涂层选择不当,施工工艺错误,会导致钢结构防腐涂层失效,如光泽、褪色、黄变、起泡、鼓胀、剥落、开裂甚至脱落、粉化等,防腐工程失去了原有的意义。
造成这种情况的原因是环境因素,钢结构表面处理不达标,焊缝等部位处理不当,涂装工艺不良,都是防腐涂层失效的重要原因。在钢结构防腐工程中常压防腐涂层的涂装过程中,钢结构表面的处理效果直接影响到涂层寿命的长短,大约一半的涂层失效问题是由钢结构表面处理的不合规性结合实际数据造成的。国际标准中明确规定了钢结构表面处理的标准,这些涂层失效后的钢结构不再可用。
此外,由于施工过程中管理不善,施工人员在焊接完成后就开始不处理焊渣进行喷漆,焊接外缝质量不达标,粗糙的表面和粗糙的轮廓导致涂层脱落、生锈、起泡的现象, 涂层很快失去效果,整体涂层厚度不足,钢结构因侵蚀而损坏,严重影响了后续的涂层维护和检修工作。
在使用常压防腐涂料保护钢结构时,由于涂料本身的耐久性,涂料的寿命往往很短,这使得钢结构的防腐工程难以继续进行。为了延长钢结构用短寿命涂层的防腐保护,定期的涂层维护和检修已成为钢结构防腐工程的常规操作。此外,重要的是选择满足维修和维护间隔期望的涂层系统,以减少必要的维护造成的长期成本投资。
此外,涂料的寿命设计也要结合实际情况,综合参考相关案例,灵活设计涂料的预期周期。专业的设计人员和全面的分析比对决定了涂料的最终选择,不能仅靠专业知识来决定。
2、防腐工程中钢结构的表面预处理及质量控制
做好钢结构防腐工程的前提是对钢结构的表面进行预处理,钢结构的质量决定了所选涂层的附着力和耐久性,因此可以说,钢结构表面的预处理和钢结构的质量同时决定了保护的效果。涂料的选择对钢结构的防腐工程影响很大,对最终的防护效果起着决定性的作用。因此,在防腐工程中,表面预处理工艺是否符合标准,钢结构质量是否符合预期,涂料品种的选择是否因地制宜,将对防腐工程的最终结果产生较大的影响。
2.1 钢结构表面预处理
钢结构表面处理技术已作为施工标准列入防护施工保障项目。防腐 涂装前,首先要对钢结构表面进行预处理,仔细检查钢结构表面的铁锈、氧化皮和污垢是否全部去除,以免生锈、脱落、起泡,影响钢结构的表面保护质量。施工过程中要注意焊缝的气孔是否去掉,砂孔和凹凸部分是否经过专业技术打磨。
根据国际标准ISO8503-2的中间粗糙度要求,还需要检查喷砂和抛丸完成后的粗糙度是否符合标准,粗糙度太小会影响涂层对钢结构的附着力,粗糙度过大会在涂层过程中产生涂层波峰, 导致不必要的油漆浪费,更容易生锈。
此外,由于喷砂和抛丸处理在钢结构表面形成的粉尘也会对防腐质量产生影响。根据国际标准ISO8503-3的要求,粉尘会降低涂层的附着力,还可能由于粉尘吸湿而加速钢材的腐蚀。钢材表面在喷漆前必须干燥,因为灰尘和吸湿引起的钢材表面的水凝结膜几乎是肉眼无法察觉的,因此除灰的操作对于钢结构的表面预处理过程具有重要意义,必须符合国际标准对钢结构凝结水平的要求。
国际标准ISO8502-4对涂装施工现场的环境有明确的要求,通过测量空气的相对湿度和钢材表面的温度来判断钢材表面的凝结程度,进而判断涂装工作能否顺利进行。具体操作是在露点表或露点计上检查空气的露点,然后通过钢面温度计测量钢板涂层表面的表面温度,比较两者之间的差异,确定钢板表面是否有结露的可能性, 国际标准ISO8502-4要求被涂钢的表面温度必须至少比露点高3°C。
此外,钢表面水溶性盐的含量也会对钢表面的预处理效果产生影响,一些涂层可能会与钢表面的水溶性盐发生化学反应,影响涂层对钢表面防腐的保护作用。
2.2 钢结构表面预处理结果的质量控制
根据国际标准ISO8503-2、ISO8502-3、ISO8502-4等相关规定,钢结构表面的预处理结果必须达到相应的粗糙度、清洁度和凝结等级,即Sa2.5级。因此钢结构刷漆种类,钢结构预处理工程完成后,需要有专业人员对钢结构的表面处理结果进行审核验收,并给出是否进行下一步涂装的可行性。
3.油漆和涂装工艺的选择
3.1 钢结构防腐工程用涂料的选择标准
钢结构在空气中的耐腐蚀性差,是由于钢结构对空气中的二氧化氮、二氧化硫、氯化氢、氨等酸碱性气体敏感性高,容易与上述气体混合产生金属置换反应,钢结构表面会产生电解质水膜, 从而被腐蚀。因此,涂层材料的选择应遵循以下标准:
(1)成型涂层应具有良好的力学性能;
(2)涂层成型后,对杂质的抗渗透性应好;
(3)防腐涂层的耐腐蚀性极强稳定,对钢材表面的防护作用明显;
(4)涂层的附着力要强,能容易粘附在钢表面,涂层寿命高;
(5)涂料应易于涂覆、环保、无污染、成本低廉。根据上述标准,一般钢结构防腐工程选用环氧富锌底漆(不锈钢基材除外)、环氧云母铁中间层漆、氯化橡胶面漆,这些涂料的特性基本符合上述标准,且质优价廉,施工方便,是桥梁工程中最常用于钢结构防腐配套涂料的涂料。
钢结构的涂装也有区别,桥梁工程中的钢结构涂装一般分为底漆、中漆和面漆。底漆主要针对钢筋表面的附着力和防腐保护要求钢结构刷漆种类,底漆漆膜厚度一般较低,但钢表面抛丸后的粗糙度峰值是基本要求,应满足钢表面的润湿性,并能渗透到焊缝的较深部位和锈痕;中间漆是底漆和面漆之间的过渡,中间漆可以通过溶剂使底漆膨胀,增强油漆表面之间的附着力,并使涂层增厚,提高涂层的屏蔽性能,一般底漆较薄,使用中间漆可以使涂膜增厚, 同时保证与面漆的附着力;
面漆的使用具有美化钢结构表面的作用,同时面漆还可以阻挡来自涂层的紫外线,减少紫外线对涂层的老化效应,一些面漆还具有化学腐蚀的特点。面漆一般采用长油醇酸搪瓷、环氧面漆、丙烯酸芳香族聚氨酯面漆、氟碳树脂漆、氯化橡胶面漆、高氯磺化聚乙烯面漆等,均具有很强的耐久性。
3.2 钢结构防腐工程中的涂装工艺
在钢结构防腐工程中,最常用的涂装方式是喷涂、辊涂和手工涂刷。喷涂工作时,由于添加稀释剂的用量和试样形状的影响,一般会出现严重的下垂现象。为了避免下垂,一般在面积较小的基材上采用刷涂的方法,以减少油漆的消耗。涂装过程中也有一些隐性项目,如防护结构,需要严格的质量控制体系来衡量质量结果,因此需要配备精准的检测仪器。
常用仪器包括测厚仪、粗糙度测厚仪和除锈等级标准图纸。只有对涂层厚度、粗糙度和除锈质量进行逐一检查并验收验收后,才能开始下一道工序的施工。表面除锈工作完成后,应在4小时内快速涂上头部底漆,以免二次生锈,明确禁止通宵进行涂装工作。涂装完成后前涂层的暴露时间不宜过长,以免涂层间附着力下降;为避免生锈,在溶剂挥发形成的针孔处,环氧富锌底漆应刷上环氧云母铁中间层涂层,以在涂膜表面干燥后和干燥前封闭针孔。
在
钢结构涂装防腐工程在进行过程中,还需要注意施工环境的影响,而涂装在强风、强雨、温度、相对湿度等环境中会降低涂料的防腐质量。如果温度过高,涂料溶剂挥发得更快,涂料容易出现针孔、皱纹和刷痕。低温会导致涂层的固化速度降低甚至停止,甚至在表面形成水珠;当空气相对湿度过大时,涂层会变白,出现针孔,导致钢结构表面二次生锈,应暂停涂层施工;在有风的环境下,会产生大量的灰尘,这些灰尘会粘附在涂层的保护面上,这将大大降低涂层之间的附着力,影响涂层的外观质量,因此需要等待风停后再涂抹。
3.3 钢结构防腐工程质量控制
这
钢结构防腐工程最重要的部分是涂层的质量控制,涂层质量高,防腐性能强,钢结构的耐腐蚀性越好,因此在施工过程中应严格控制涂层的施工质量。需要指派专业验收人员对防腐工程的每个环节、涂装施工标准、涂装的最终结果、涂装施工工艺等进行严格验收,并记录相关数据:日期、环境、施工人员、表面处理等级、表面除尘方法、稀释剂添加量、 干湿膜厚度等。
涂料中的稀释剂可以调节建筑的粘度,因此必须严格选择符合标准的稀释剂,如果涂料能满足建筑粘度的要求,尽量避免使用稀释剂,以减少下垂的概率。使用稀释剂后,涂层面积会明显增加,但涂层的膜厚会严重不足,影响最终的防腐效果。如果多次喷涂相同品种的油漆,建议交叉喷涂不同颜色的油漆,以避免重涂和漏漆。
四、结语
这
钢结构的防腐工程直接决定了钢结构在施工完成后的耐久性,在实际施工之后,涂层的维护和检修也是提高钢结构耐腐蚀性的重要方法,但归根结底,空气防腐涂层和正确使用钢结构防腐工程中的涂层工艺仍然是最安全的方法。提高钢结构的防腐性能。选择合适的涂层,在施工过程中注意涂层方法和质量控制,钢结构不耐腐蚀的缺陷将大大减少。
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