摘要：本文结合工作实际，主要对钢结构腐蚀防护的重要性和钢结构防腐工程施工管理模式作出相关分析，以供读者借鉴。
关键词：钢结构；防腐技术；管理
对于一般环境的钢结构而言，采用涂料防腐蚀是当今防腐蚀中走要的也是最为有效的手段。它是通过涂装施工形成一种物理或化学屏障——漆膜，阻止和隔绝腐蚀介质水和空气与钢铁表面接触，达到保护钢铁的目的。
1 钢结构的腐蚀类型及涂料的分类
钢结构腐蚀类型一般分为化学腐蚀及电化学腐蚀两大类。化学腐蚀是因为金属与腐蚀性介质发生化学作用所引起的腐蚀，在腐蚀过程中没有电流产生，可以分为气体腐蚀和在非电解溶液中的腐蚀两类；电化学腐蚀是指腐蚀过程中有电流的产生，这是金属腐蚀的普遍现象，电化学腐蚀分为大气腐蚀、在电解质溶液中的腐蚀和土壤腐蚀三类。钢结构防腐涂料起初是采用植物油和天然树脂熬炼而成的漆，到了三四十年代，由于石油化工工业的发展，合成树脂类涂料的生产逐步扩大。如今合成树脂涂料已经基本取代了天然树脂漆和油性漆。
“油漆”已经不能反映其实际情况，而应以“涂料”为名。我国钢结构防腐涂料的分类是以涂料成膜物质为依据，共分为17大类和五类辅助材料。
另外，根据腐蚀环境、涂料成膜厚度和涂料本身性质，涂料又分为一般性油漆、一般防腐涂料和重防腐涂料。钢结构防腐涂料（Heavy duty coating或Heavy duty anticorrosive coating）是指能在严酷的腐蚀环境下对钢结构具有10年以上保护寿命的涂料体系。一般采用环氧、高氯化聚乙烯、环氧沥青、氯化橡胶、丙烯酸、聚氨酯及富锌（或鳞片）底漆等涂料组成的涂装配套体系，涂装在经喷砂或喷丸处理的表面，干膜厚度在200pLm以上。采用重防腐蚀涂料的涂装方案，虽涂料价格高于普通涂料，初期涂装成本比较高，但其防腐蚀寿命大大延长，维修涂装周期可达lO年以上。随着钢结构的大型化，脚手架安装费用比例的增加以及人工费的快速上升，使用重防腐蚀涂料之后，其总的维护费用反而下降。
2 涂装方案中的涂料选择和涂料涂装设计
建筑腐蚀材料的种类很多，各种建筑材料对酸、碱、盐类等介质的腐蚀表现是不同的。如水泥类材料有较好的耐碱性，但耐酸性差；沥青类材料有良好的耐稀酸、稀碱性能，但不耐浓酸、浓碱，不耐有机溶剂；水玻璃类材料有优良的耐酸性，但不耐碱；环氧类材料耐酸、碱、盐的综合性能较好，但不耐强氧化性酸。从热力学的规律来看，任何一种材料在某些
环境作用下是相对稳定的，但在另一些环境作用下便会发生破坏和变质。因此，在选材时应努力做到扬长避短，物尽其用。为了保证钢结构防腐蚀工程的质量，在设计中应该根据腐蚀介质的性质、浓度和作用条件，结合工程部位的重要性等因素，正确选择防腐蚀材料和构造。对于一般环境的钢结构而言，采用涂料防腐蚀是当今防腐蚀中主要的也是最为有效的手段。它是通过涂装施工形成一种物理或化学屏障一漆膜，阻止和隔绝腐蚀介质水和空气与钢铁表面接触，达到保护钢铁的目的。在进行涂装设计时必须考虑以下条件：钢结构的条件（Structure）、涂料配套体系（Paint）、钢结构的表面处理（Clean—ing）和涂装施工（Working）四个方面，简称为SPCW。
涂装设计中首先需要了解各类涂装材料的漆膜性能，根据涂料本身的性能和施工性能来确定适合钢结构防腐蚀的涂装方案。如车间底漆以环氧铁红（REP）底漆为好，无机富锌底漆优于环氧铁红（REP）底漆，而环氧铁红（REP）的施工性能则优于无机富锌底漆。采用环氧铁红（PEP）是性价比最好的选择。按涂料用树脂的不同，防锈性能由低到高的顺序为：油性漆<醇酸树脂漆<酚醛树脂漆<氯化橡胶漆<高氯化聚乙烯漆<环氧树脂漆<环氧沥青漆<环氧玻璃鳞片涂料，防锈性能以环氧型涂料为最佳。
涂料的选择必须考虑涂料的耐热性和耐厚性，因为涂料耐热性和耐厚性直接影响着防腐的效果。涂料一般属于合成树脂类，树脂耐热性能如下：氯化橡胶漆80—100℃、高氯化聚乙烯涂料100—120℃、改性有机硅树脂漆200℃、有机硅树脂漆400—600℃。树脂耐厚性能由低到高的顺序为：环氧沥青漆<环氧树脂漆<醇酸树脂漆<氯化橡胶漆<丙烯酸树脂漆<高氯化聚乙烯涂料<有机氟树脂漆。耐厚性能以有机氟涂料为佳，由于有机氟涂料价格昂贵，在一般钢结构防腐蚀中尚未大量使用。此外，在设计涂装方案时，还必须考虑涂料耐碱性、低温干燥等性能。
重防腐蚀涂料以环氧、环氧沥青、聚氨酯、氯化橡胶、丙烯酸、高氯化聚乙烯涂料、有机硅、无机硅酸锌等高性能涂料为主。相互之间配套使用，常以防锈性能优异的环氧防锈漆为底漆或中间层漆，与耐厚性优异的高氯化聚乙烯涂料、氯化橡胶、丙烯酸等面漆配套，可取得更好的防腐蚀效果。
3 防腐蚀工程的管理
防腐蚀工程的管理是一个规范性的工作，在防腐的施工中应该严格执行科学的制度，勤于检查，精心施工。应根据以下程序及环节对防腐蚀施工进行管理。
3．1 钢铁结构的表面处理要求
涂装前底材的表面处理是重防腐蚀涂料涂装的重要环节，除锈质量是漆膜保护效果的最主要的因素。漆膜寿命影响因素详见表1。
表1 漆膜寿命影响因素
钢结构的表面处理方法有物理方法和化学方法。物理方法：喷射除锈，喷砂、喷丸、抛丸法除锈、动力工具和手工除锈等；化学方法：酸洗除锈。另外，钢结构的表面处理程度也直接影响钢材的腐蚀速度，由于氧化皮的电极电位较Fe正，相当于cu的电极电位，与Fe的电位差约0．26 V，在介质中氧化皮为阴极、铁为阳极，从而使钢结构受到腐蚀。氧
化皮对钢结构腐蚀速度的影响是很大的，如表2所示。
表2 氧化皮对钢结构腐蚀速度的影响统计
铁锈的存在除会降低漆膜与钢铁表面的附着力，还因铁锈中的FeSO¨FeCl：等盐份在涂漆之后仍起破坏作用。因此涂漆前必须完全除去钢铁表面的氧化皮、铁锈、油污、灰尘、盐类粒子、酸、碱等杂物。清除程度以除锈标准来衡量，我国的除锈标准GB50212-91等效采用国际除锈标准IS08501-1998（与瑞典标准SIS 055900等同）。除锈越彻底，保护效果越好；除锈不彻底，残留氧化皮、铁锈、油污会引起漆膜的破坏和加速腐蚀。
表面粗糙度以30—70
为宜，最大不宜超过100 
，粗糙度直接影响膜与底材的附着力和保护效果。
3．2漆膜涂装的管理
对施工中的漆膜厚度进行控制。漆膜低于125l 
时容易发生早期缺陷。
对施工后的膜厚进行检测与处理，检测主要是通过测厚仪进行检测，对膜厚分布状态的要求是90％以上测点的膜厚不低于规定的膜厚值，余下测点的膜厚不低于规定厚度值的90％。达不到这一要求时，进行局部补涂或重涂一道。
对涂装环境的控制。环境包括湿度、温度、露点、天气等。空气中含有水份（29／m3），湿度太高影响附着力，>185％不能施工；环境温度5℃以下不宜室外施工；底材表面温度至少高于露点3℃以上才能施工；下雨、下雪、大风等天气不能施工。
4 钢结构防腐管理
关于对钢结构防腐管理的有效途径及方法。通过这几年的应用，适合钢结构防腐的情形如下：
4．1 适合钢结构的防腐涂料
对钢结构的防腐处理中，原来主要采用H-06防腐涂料，其主要成份为氯磺化聚乙烯，这种涂料有其自身的特点：性质比较稳定、耐酸碱、受紫外线照射时间长后粉化、涂料结构间成膜颗粒较大、成膜后孔隙率较大、在潮湿环境中自身缺点表现突出（附着力不强、密封性能差）。采用氯磺化聚乙烯防腐涂料对钢结构进行防腐涂装会出现“外面漆膜完好，漆膜和钢结构本体脱离开来，钢结构本体锈蚀”的情况。针对这一现象，土建科查询各种资料，选择了高氯化聚乙烯漆对钢结构进行防腐，为了使涂料成膜厚度能够达到比较理想和规范的厚度、最大限度的提高涂料和钢结构表面的附着力、使底漆与中间漆或面漆间更能够有机结合，选择了环氧铁红代替氯磺化聚乙烯漆作为防腐底漆，这样就解决了附着力不强的问题。另外，和氯磺化聚乙烯漆相比较，高氯化聚乙烯漆成膜孔隙小、与环氧铁红能够有机结合、成膜光泽好、能够抵抗紫外线的照射，针对如此情况，选择了高氯化聚乙烯防腐漆代替氯磺化聚乙烯漆。通过工程中的应用，此方案防腐效果比较好。
4．2 钢结构的表面处理
钢结构的表面处理对钢结构的防腐质量有着直接的影响，很多人认为：只要涂料好，防腐效果就一定好。这种观点是不规范的，也不是完全合理的。钢结构的表面处理程度直接导致防腐工程的施工质量，因为钢结构的表面处理直接影响到钢结构表面和底漆间的附着力，同时也减少了钢结构表面介质对钢结构腐蚀的影响。由于受到条件和经济的限制，在我厂最有效经济的处理办法是采用手动工具除锈，除锈等级达到
级，虽然没有喷砂除锈
或者火焰除锈彻底，但是已经完全能够满足防腐要求。
4．3 涂装时段及涂料涂装的施工
钢结构的防腐施工最好的季节是3—6月，8一lO月两个阶段。除锈完成后放置时间最好不要超过0.5一l d，涂料涂装施工层与层间的时间间隔应为4—6 h，每遍成膜（干膜）厚度应该控制在38-45 
之间。
4．4 涂装维护周期及经济效益
钢结构涂装维护周期与环境有极大关系，一般采用重防腐涂料，规范的施工，每吨钢材防腐造价在980—1062元之间比较合理，维护周期能够达到10～12年，但在环境恶劣的地方至少应该能够达到6—8年。若采用一般的调和漆，每吨钢材的防腐价格在420—460元之间，维护周期为l—1.5年。通过以上数据可以看出，采用重防腐涂料对钢结构进行防腐，一次性投资造价是一般调和漆造价的2—2.3倍，但维护周期可以提高到6—7倍。所以采用重防腐涂料对钢结构进行防腐是比较经济和合理的。
4．5防腐施工中的管理
钢结构防腐工程的施工，对防腐质量有至关重要的作用。材料的采购、除锈等级及质量、涂料的涂装、检查等工序间对工程的质量来说是密不可分的，为了便于对施工的管理与控制，采用的材料每层颜色最好分开。目前随着化工企业的不断发展，生产防腐涂料的厂家及公司比较多，而对于防腐来说，材料的质量关系着防腐质量，古人日：“黄金无假，漆无真。”虽然目前国家检查体制比较完善，但造假现象仍然层出不穷，所以材料的采购上选择比较正规、信誉度比较高的厂家生产的材料是前提。由于防腐施工对防腐的质量本身就有着极大关系，所以应该选择有资质、有经验的施工单位来施工，便于保证工程的施工质量。防腐质量工程的施工中，材料和施工是相互独立但又密不可分的，具有同等级的重要性。
在钢结构的防腐中，对于甲方来说，我们最关心的是效果，在满足功能的前题下如何以合理的投资来提高维护周期。在材料的选择、材料生产厂家的选择、施工单位的选择都比较合理的情况下，可以说在他们的信誉度都比较高的情况下，采用什么样的手段才能够更有效的保证工程质量，最好的方式是采用“包工包料”的捆绑式承包模式对工程进行管理，同时加大保修保留资金的数量和保修期限。
另外，防腐工程而言，施工质量是干出来的，同时也是管出来的。在一些规范条例的指导下，管理就显得更为重要，因为防腐工序间联系紧密，隐蔽范围较大，除了最表面层而外，全部属于隐蔽部位，这必须要增大施工中的检查力度。隐蔽检查中实行现场签证，验收合格后方能够进行下一个部位和下道工序的施工，而且在管理和检查中最好成立检查小组，以检查小组为单位对工程进行检查，层层跟进、层层检查的管理制度。
5 结语
钢结构的腐蚀是钢结构中最大的安全隐患，在使用钢结构的同时对钢结构的维护也是相当重要的，隐患一旦造成界构破坏，会给国家和个人带来巨大的经济损失，钢结构的管理工作应该象对建构筑物沉降观测、铁路道岔、铁路线路的管理一样，采取比较系统的专项管理模式。在有整体规划的前题下，按照维护周期分步骤、分批进行实施。实施步骤如下：
（1）建立大型钢结构档案。档案内容由档案馆查询，明确出钢材的重量、钢结构的范围、建筑物资产所属单位、维护历史。
（2）针对钢结构的工程量综合所处环境和目前结构状况的轻重缓急布置实施计划，哪些是属于要检查观察的，哪些是需要进行防腐维护的，分别对钢结构建构筑物进行罗列，整理制定出维护方案及维护周期。
（3）根据维护方案及维护周期分批申报钢结构防腐年度大修理计划，组织实施。
（4）竣工后的维护计划和转交后维护的监控手段，对防腐完工后的钢结构如何维护、检查，如若破坏后采取的修复处理意见、方案。
（5）防腐工程实施的资料归档管理，便于后期计划安排实施和责任划分查询。
参考文献：
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[3] 中华人民共和国国家标准．建筑防腐蚀工程施工及验收规范（GB 50212-2（X）2）[s]．北京：中国计划出版社，2002．
论文作者:许哲丰,徐少杰,张光明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/14
标签：钢结构论文; 涂料论文; 涂装论文; 漆膜论文; 聚乙烯论文; 防腐蚀论文; 环氧论文; 《基层建设》2018年第28期论文;