摘要：目前我国城市发展迅速，超高层建筑物日益增多，超高层建筑钢结构防腐涂装的施工质量将直接影响到超高层建筑结构的观感和使用寿命。从现场钢结构防腐涂装施工过程中遇到的质量问题入手，对超高层建筑钢结构防腐涂装方面比较常见的质量通病进行总结与分析，并加以预防以及控制，亦为类似工程提供了经验积累。
关键词：超高层建筑；钢结构；防腐涂装；质量问题；控制
引言
随着超高层建筑行业的快速发展，钢结构以其施工速度快、可施工跨度大、造型多变、综合造价低等优点，在国民经济建设中得到了大量的应用。但是，由于钢结构的抗腐蚀性能较差，而使其在工程中的应用受到了限制，一旦钢结构腐蚀而危及到安全运行，引起的后果将不堪设想。现代钢结构的防腐是直接关系到钢结构的安全运行与寿命的系统工程，在钢结构施工中，只有采取有效的防腐措施，提高钢结构的抗腐蚀性能，延长钢结构的使用寿命，才能使钢结构更好的应用于现代超高层建筑中。
1钢结构腐蚀的特点
钢结构超高层建筑中钢材的腐蚀有两个特点，一个是化学腐蚀，一个是电化学腐蚀。其中电化学腐蚀是钢材和周围环境中的介质发生了氧化还原反应，造成了腐蚀。而化学腐蚀是指在钢材表面受到环境影响发生化学反应而产生的腐蚀，化学腐蚀会受到时间和温度影响逐渐加深。在潮湿环境中钢结构表面的纤维组织发生变异、分布不匀，如果收到外力还会发生变形，这让钢结构超高层建筑表面的相邻质点产生了电极电位差。在电极电位比较低的阳极，铁失去电子后变成Fe2+，融合进电解质水膜之中。在阴极区得到电子后和水膜中的氧发生反应，形成了OH-，在和Fe反应变成了Fe（OH）2,之后不断被氧化成Fe2O3，就发生了电化学腐蚀。在大多数钢结构超高层建筑是处于常温环境下，在钢结构发生腐蚀之后，构件表面会逐渐出现很多细小的损伤，并且这些细小的损伤会不断扩大，降低构件截面面积，降低钢结构性能和承载能力。
2质量通病分析
2.1漆膜返锈
1）构件表面漆膜返锈的原因多为构件加工出厂前喷砂除锈不合格，涂装漆膜厚度达不到设计规范要求。
2）现场焊缝部位漆膜返锈的原因主要是焊后打磨以后焊缝部位未及时涂装，造成钢材表面受潮锈蚀，产生氧化颗粒及氧化皮，且涂装前除锈不彻底，除锈质量达不到设计和涂料产品标准的除锈等级要求。抑或是现场施工人员操作不当，使得油漆配比不对及涂层厚度不够，导致焊缝处漆膜返锈。
3）焊缝部位漆膜返锈还有一个重要原因，即涂装作业前涂抹于焊缝表面用来焊缝探伤的耦合剂未清理或清理不到位，造成焊缝部位钢材氧化返锈。
2.2漆膜龟裂、脱落
1）油漆过期或涂料型号不匹配。
2）油漆配比不当，或油漆混合不均匀，导致稀料过少或者固化剂过多。
3）油漆搅拌后熟化时间不够，或使用的油漆变质。
4）涂装前，基底表面清理不当，或基底表面粗糙度太小，不利于油漆附着。
5）涂装前，基底表面温度过高或过低。
6）涂层过厚，经受不住曝晒以及干湿环境的侵袭。
7）涂装作业环境恶劣，不符合规范要求。
2.3涂层针眼、气泡
一般是以清漆或颜料含量比较低的磁漆，采用浸渍、喷涂或滚涂法施工时容易出现。主要原因是有空气泡存在，颜料的湿润性不佳，或者是涂膜的厚度太薄，所用稀释料不佳，含有水分，挥发不平衡；喷涂方法不善。
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3防腐涂装质量控制
3.1涂装前钢构件表面处理
钢材涂装前的表面处理，即是“除锈”，除锈不仅包括除去钢材表面的各种污垢、油脂、铁锈、氧化皮、焊渣和已失效的旧漆膜，即保证清洁度，还包括除锈后钢材表面所形成的合适的“粗糙度”。钢结构表面的除锈是否彻底对钢结构的防腐性能起着非常重要的作用，除锈质量的好坏是确保漆膜防腐蚀效果和保护寿命的关键因素，因此，保证防腐涂装的重要环节就是控制好钢构件表面除锈的质量。
钢材表面的粗糙度会在很大程度上影响构件表面漆膜的附着力、构件的防腐蚀性能和构件的使用寿命。若想提高漆膜对钢材的保护性能，则钢材表面必须有合适的粗糙度。如果钢材表面粗糙度过小，则不利于提高漆膜附着力;如果钢材表面粗糙度过大，而使用一定量的漆膜，则会造成钢材表面漆膜厚度不均匀，在波峰处，漆膜厚度往往较设计要求低，从而引起钢材表面早期腐蚀，而在波谷处截留住气泡，成为漆膜起泡的根本原因。因此，钢材表面的粗糙度最好在30μm～75μm，不宜超过100μm。
3.2防腐材料的质量控制
首先需要对钢结构的性质、浓度、作用进行分析，综合考虑各类防腐材料的防腐性能、力学性能及其他重要性能，才能选择防腐材料。防腐材料被应用在复杂环境中，因此需要进行防腐材料的测试，以作为防腐能力的判断依据，在涂抹防腐材料时，需要涂抹钢结构的表面、底部、中间，还需要合理有效的配置图层融合。底涂的作用是为了保障防腐材料的附着性，防止钢结构发生锈蚀。因此底漆需要选择具有良好的湿润性，能够渗入焊缝锈痕，并且底漆的厚度要控制好，盖住钢结构表面就好。一般情况下，底漆会选择环氧类、橡胶树脂类、醇酸类、聚氨酯类、车间磷化的底漆。中间部分涂层的作用是连接底涂和面涂，使用溶剂让底漆溶胀，让底层和面层中高分子联结。在很多重防腐涂料系统中，中间层是增加涂层厚度，提高涂层整体的密闭性，中间层是起到屏蔽、缓腐蚀的重要作用。面漆的作用是美化环境和抵挡紫外线，甚至起到抵抗化学品腐蚀的作用。面层经常用到的是环氧类、氟碳树脂漆、长油醇酸类等面漆。除此之外，还可以使用锌和铝这种金属进行涂层保护，不仅起到密闭作用，也提供了阴极保护，但是随着锌和铝的损耗，保护性能也会减弱。因此，使用锌铝粉、铬酸盐和磷酸盐等无机涂层进行保护，能够实现钢结构的长期保护效果。
3.3防腐涂装施工的质量控制
影响涂装质量的元素有很多，钢结构在涂装施工中需要根据钢结构制作及钢结构的安装工程检验原则，划分出多个检验批，检验的每个环节都是需要有专门的人检查验收，并且做好检验记录。检验记录包括：检验日期、检验日温度、检验湿度、检验人员、施工人员、表面处理等级、表面处理方法、涂层间隔时间、使用工具的情况、稀释剂情况、膜厚度、涂层缺陷、涂层附着力。
对防腐涂装施工的质量控制其实是对施工条件、施工工艺、施工前表面处理、涂层厚度的控制，其中钢结构的表面处理、涂装技术工艺和涂层厚度是关键控制要点。在涂装之前钢结构表面的处理是关键控制项目，对于不同的底漆有不同的除锈等级，例如使用油性酚醛、醇酸类等底漆，除锈等级需要达到St2，使用氯化橡胶等一类底漆，除锈等级需要达到Sa2，使用有机硅等一类底漆。
另外，合理的钢结构表面粗糙度能够有效提高漆膜的性能，一般情况下，使用常见的涂料，钢结构表面的粗糙度控制在30-75最好，最好不要超过100μm。钢材表面的灰尘也会影响防腐质量，造成涂料附着力变差，还可能因为灰尘吸潮作用而加速腐蚀效果。因此在涂装时，需要保持钢材表面的温度稍高于露点温度，在施工之前必须制定规范的而施工工艺和涂料配比，对膜厚度和层数也要严格控制，涂层过厚将会加大龟裂的可能性，在防腐性和膜层厚度之间需要找到一个平衡点，需要明确厚度的上限，加强底漆施工。与此同时，需要加强对环境的控制，需要保障环境湿度小于85%。
结语
钢结构在工程中大量的推广应用，但是钢结构的防腐工作成为其发展的瓶颈，因此，要加大对防腐蚀措施的研究力度，并通过防腐涂装的精心设计和施工，对钢结构进行有效防腐，才能确保钢结构的设计寿命，提高钢结构耐久性和安全性。
参考文献
［1］赵金胜，任凤卫，曲柄臣．浅谈钢结构防腐技术在超高层建筑工程中的应用［J］．价值工程，2010(30):58．
［2］CECS343∶2013，钢结构防腐蚀涂装技术规程［S］．
［3］JGJ/T251—2011，超高层建筑钢结构防腐蚀技术规程［S］．
论文作者:史秀章
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/29
标签：钢结构论文; 漆膜论文; 涂装论文; 表面论文; 钢材论文; 涂层论文; 底漆论文; 《基层建设》2019年第21期论文;