摘要：钢结构具有自重轻、抗震性能好、节能效果好、工业化程度高等一系列优点，被广泛的应用于火力发电厂，如果钢结构长期处于海洋大气、工业大气腐蚀环境下，会造成钢结构快速腐蚀，不仅浪费资源，同时也给结构安全带来隐患。锌加涂膜镀锌有效地结合了热镀锌锌层的主动阴极保护和有机涂料的屏障保护，对钢铁具有长效的优异防腐保护性能，特别适用于恶劣腐蚀环境下的钢结构防腐。但是锌加防腐施工对于钢结构表面处理，钢材表面盐分、粗糙度，喷涂工艺要求极为苛刻，受环境温度、空气湿度影响较大，现场施工难度较大。本文对“C5-M”腐蚀级别下钢结构锌加防腐施工技术进行了研究，为钢结构锌加防腐施工以及普通钢结构的喷砂防腐提供技术支持。
关键词：钢结构 锌加 防腐
一、锌加涂膜镀锌简介
ZINGA锌加是由比利时ZINGAMETALL b.v.b.a.（锌加金属有限公司）专利研制的涂膜镀锌系列产品，采用高科技的锌粉原子化技术制造。锌加涂膜镀锌是目前国际上最先进的长效防腐蚀的冷涂镀锌材料，它可以替代常规的热浸镀锌、电弧喷锌（铝）工艺。由于锌加干膜中含锌粉量大于96%以上，而且锌粉纯度达到99.995%，因此它比热浸镀锌、电弧喷锌（铝）具有更优异的阴极保护作用，而且锌加还像有机涂料那样，同时对钢铁基材具有屏障保护作用。经比利时、英国、新加坡、台湾等著名实验室的测试，锌加涂层干膜厚度在120μm时，盐雾试验达到9500小时，按200小时为实际一年的折算，防腐年限可达47年以上。
二、钢结构锌加防腐施工创新点
2.1为保证锌加在钢材表面良好的附着，首先采用铁矿砂进行喷砂预处理，初步取得良好的除锈效果，然后采用棱角砂与钢丝切段的混合磨料喷砂，钢材表面达到锯齿状粗糙度，以保证锌加良好的附着。通过多次试验得出最佳磨料配比，使得钢结构表面粗糙度达到51-89μm要求。
2.2创新采用预涂、湿膜厚度测量相结合的施工技术来控制漆膜厚度，喷涂过程中控制漆膜厚度，解决了由于锌加固体含量重量比高达80%，常规喷涂工艺易产生漆膜厚度不均、漆膜开裂的质量问题。
2.3创新使用MBX喷抛打磨机，通过尖端经过特别处理的钢丝刷旋转来敲击钢结构表面，在漆膜破损部位取得效果等同喷砂的钢结构表面处理形态，除锈彻底，粗糙度满足锌加涂覆要求，保证漆膜修补质量，同时提高了施工效率。
三、钢结构锌加防腐工艺操作要点
3.1钢结构锌加防腐施工工艺流程
钢结构锌加防腐施工工艺流程
3.2 操作要点
3.2.1钢材表面处理
首先采用铁矿砂进行喷砂预处理，对钢材表面进行彻底除锈，再以棱角砂与钢丝切段的1：1混合物作为磨料再次喷砂，最终钢材表面达到锯齿状粗糙度，以保证锌加良好的附着，同时钢材表面粗糙度达到51-89μm要求。
3.2.2锌加喷涂
3.2.2.1为确保所有锋利边缘、内圆角或嵌条焊缝、钻孔圆周、外倾角及切割终端都被涂膜良好的涂覆，初次喷涂之前需使用刷子预涂一遍，根据现场实际情况选择性针对需要再次预涂的区域在喷涂第二度锌加前需要再次预涂。
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3.2.2.2第一道锌加涂层应在喷砂清理后2至4小时内进行喷涂（不超过4小时），无论如何必须避免闪锈的形成。（根据现场实际情况，若超过2小时已出现闪锈，需要重新喷砂并在喷涂第一度锌加前检查表面氯化物含量），喷嘴的最佳压力及大小必须在使用前进行调试，确保足够的锌加涂膜镀锌层厚度。喷嘴压力大约在150巴，喷嘴大小在0.017至0.031英寸之间。使用同等大小的喷嘴时，增加喷嘴压力会使漆膜表面更加平滑，喷涂时应在钢材表面平行移动喷枪，以避免锌加涂装厚度不均或过度喷涂。
3.2.2.3为了获取更准确的干膜厚度和避免因涂装锌加过厚或过薄而返工，涂装完毕之后立即使用锌加湿膜厚度测量卡进行漆膜厚度测量，确保齿梳形量规的每个齿牙都干净，没有损坏或磨损。把齿梳形量规放在平的试样表面上，使齿牙与表面平面处于90度角。待一段足够时间，使湿漆弄湿齿牙之后再移开量规。当样本呈单平面弯曲时，齿形量规须放在该处曲面轴的平行位置，确保漆膜的湿膜厚度在125-150μm之间。
由于锌加不同于普通环氧类或聚氨酯类涂料，两道锌加在涂装后会重融在一起，成为一层。为更准确测量第二道锌加涂层的湿膜厚度，钢结构喷涂第二层锌加前，在钢构件旁边放置一块玻璃片，在玻璃片上喷涂一道锌加，用锌加湿膜厚度测量卡测量玻璃片上的锌加湿膜厚度，得出第二层的锌加厚度。
最终漆膜厚度使用磁感应测厚仪，依据ISO 2808 -7C方法测量涂层的干膜厚度。每层涂膜的干膜厚度范围是75 – 90 μm。锌加干膜总厚度（平均值）范围是150 – 250 μm。所有测量值满足测量标准的要求，个别的上限值不得高于250μm。
3.2.3漆膜破损部位修补
使用MBX打磨机对漆膜破损部位的锌加涂层、铁锈和其他污染物进行打磨处理，打磨范围扩大至少3cm，使用MBX打磨机时使工具与手臂成同一方向，工具施力平面与工作面成斜向上15度角，从左到右单向匀速行走，一行处理完毕，从下一行开始继续从左到右单向行进。然后粘贴美纹纸，粘贴形状应大小适宜、布置美观，然后进行锌加涂刷直至漆膜厚度达到设计要求，漆膜表干后将美纹纸撕下，得到的分色效果界线清晰、明朗，整体观感协调、美观。
四、钢结构锌加防腐效益分析
4.1经济效益
以某新建工程1000MW火电厂钢结构防腐工程为例，采用锌加涂膜镀锌工艺进行钢结构防腐，可保证钢结构长达30年免维护，降低了钢结构维护成本，具有良好的经济效益：
本机组钢结构总量约为6000t，采用锌加防腐施工成本为元3100/t，钢结构30年免维护，普通防腐形式（防腐材料海虹老人品牌以为例）平均10年维护一次，沿海钢结构平均7年维护一次，每次维护成本为1450元/t，每次维护钢结构需重新油漆的比例为30%，节约成本：（1450元/t×6000t×1次+1450元/t×6000t×30%×4次）-3100元/t×6000t×1次=54万元。
4.2社会效益：
与相同防锈效果的热浸锌工艺相比，热浸镀锌具有严重的缺点：热浸锌工序繁多，工艺复杂，需要建设相应厂房及处理设备，不利于流动作业，二次维护困难；热浸锌工艺需使用酸液酸洗、以及大量清水清洗，污染环境，浪费水资源。锌加防腐施工相比热浸锌工艺要简单、易操作，锌加本身无毒，更加利于环境保护。
参考文献
[1]《“锌加保护”在钢结构中的应用》陈振财
[2]《锌加涂膜镀锌特长效钢结构防腐涂料体系的应用研究》马刚林 廖有为 周芳龙 朱磊
[3]《我国钢结构锌防腐蚀技术及其应用现状》郝晓东 袁训华 张启富
论文作者:柴景起,李世越,李兆民
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/30
标签：钢结构论文; 漆膜论文; 厚度论文; 镀锌论文; 喷砂论文; 表面论文; 测量论文; 《建筑学研究前沿》2018年第27期论文;