防腐工程步骤和措施-高层建筑施工（第3版）

2023-08-29 理论教育版权反馈

【摘要】：防止氧化腐蚀的主要措施是把钢结构与大气隔绝。在中、小型金属结构厂和施工现场，多采用手工或机械法除锈。一般来说，防腐涂层总厚度最低为100μm，施工时如果涂四道，涂层厚度仍然达不到100μm，则可增加道数。

除不锈钢等特殊钢材之外，钢结构在使用过程中，由于受到环境介质的作用易被腐蚀破坏。因此钢结构都必须进行防腐处理，以防止氧化腐蚀和其他有害气体的侵蚀。钢结构高层建筑的防腐处理很重要，它可以延长结构的使用寿命和减少维修费用。

1.钢结构腐蚀的化学过程与防腐蚀方法

钢结构腐蚀的程度和速度，与相对大气温度以及大气中侵蚀性物质的含量密切相关。研究表明，当相对大气湿度小于70%时，钢材的腐蚀并不严重；只有当相对大气湿度超过70%时，才会产生值得重视的腐蚀。在潮湿环境中，主要是氧化腐蚀，即氧气与钢材表面的铁发生化学作用而引起锈蚀。

防止氧化腐蚀的主要措施是把钢结构与大气隔绝。如在钢结构表面现浇一定厚度的混凝土覆面层或喷涂水泥砂浆层等，这样不但能防火，还能保护钢材免遭腐蚀。香港汇丰银行新厦，对于钢组合柱、桁架吊杆、大梁等，就用水泥砂浆喷涂进行防腐。砂浆的成分是水泥∶砂∶钢纤维为1∶8∶0.05，并与一种专用的乳胶加水混合后用压缩空气经喷嘴喷涂在钢构件表面。防腐喷涂层的厚度不小于12mm，但也不大于20mm。一般分两次喷涂，每层厚度不小于6mm。第一层加钢纤维，第二层（面层）可以不加。喷涂后用聚氯乙烯薄膜覆盖，以防止水分蒸发，起养护作用，同时也防止防腐层被雨水冲坏。

另外，在钢结构表面增加一层保护性的金属镀层（如镀锌），也是一种有效的防腐方法。

2.钢结构的涂装防护

用涂油漆的方法对钢结构进行防腐，是用得最多的一种防腐方法。钢结构的涂装防护施工，包括钢材表面处理、涂层设计、涂层施工等。

（1）钢材表面处理。进行钢材表面处理，先要确定钢材表面的原始状态、除锈质量等级、除锈方法和表面粗糙度等。

在除锈之前应先了解钢材表面原始状态，并确定其等级，以便决定处理措施和施工方案。钢结构表面防护涂层的有效寿命，在很大程度上取决于其表面的除锈质量。施工现场的临时除锈，至少要求除去疏松的氧化皮和涂层，使钢材表面在补充清理后呈现轻微的金属光泽。

除锈方法主要有喷射法、手工或机械法、酸洗法和火焰喷射法等。国外对钢结构除锈大多采用喷射法，包括离心喷射、压缩空气喷射、真空喷射和湿喷射等。在我国较大的金属结构厂，钢材除锈多用酸洗方法。在中、小型金属结构厂和施工现场，多采用手工或机械法除锈。有特殊要求的才用喷射法除锈。

采用不同的除锈方法，其涂层的防锈效果也不一样，因为每个除锈质量等级都有一定的表面粗糙度，而钢结构的表面粗糙度影响着涂层的附着力、涂料用量和防锈效果。如果表面粗糙度很大，仅涂一或两道底漆很难填平钢材表面的波峰。如果不在短时间内涂上面漆，表面的波峰很快就会被锈蚀掉。因此，表面粗糙度大的钢材在涂漆前应经机械打磨或喷射处理。

（2）涂层设计。涂层设计包括选择涂料品种、确定涂层结构和涂层厚度。

1）选择涂料品种，首先要了解涂层的使用条件。靠近工业区的钢结构，要求能耐工业大气腐蚀或化学介质腐蚀。但是一般的钢结构高层建筑，主要要求耐大气腐蚀和满足色彩上的要求，如建筑处于沿海地区，还要考虑海洋气候的腐蚀；其次要掌握各种涂料的组成、性能和用途。钢结构用的涂料，一般分防锈底漆和面漆两种。底漆中含有阻蚀剂，对金属起阻蚀作用。面漆用于底漆的罩面，起保护底漆的作用，同时显示色彩，起装饰作用。

我国常用的钢结构面漆有醇酸漆、过氯乙烯漆和丙烯酸漆。醇酸漆光泽亮、耐候性优良、施工性能好、附着力好，其不足之处是漆膜较软、耐火和耐碱性差、干燥较慢、不能打磨；过氯乙烯漆的耐候性和耐化学性好，耐水和耐油，其不足之处是附着力差、不能在70℃以上使用、打磨抛光性差；丙烯酸漆的保色性好、耐候性优良、有一定耐化学性能、耐热性较好，其不足之处是耐溶剂性差。

2）面漆和底漆要配套使用。如油基底漆不能用含强溶剂的面漆罩面，以免出现咬底现象；过氯乙烯面漆只能用过氯乙烯底漆配套，而不宜用其他的漆种配套。各种油漆都有专用的稀释剂，不是专用的稀释剂不能乱用。

为了避免漏刷或漏喷，相邻两涂层不宜选用同一种颜色的涂料，也不宜选用色差过于明显或过于接近的颜色。

3）涂层结构。一般做法是：底漆→面漆。国外很多钢结构涂层的做法是：底漆→中涂漆→面漆。相比后一种涂层结构更为合理。底漆起阻蚀作用；中涂漆含着色颜料和体质颜料较多，漆膜无光，同底漆和面漆的附着力好；面漆起保护中涂漆的作用。这是一种较为完善的防护结构体系。

4）底漆与面漆的层数。总层数为3层时，底漆可为1层；当总层数为4层或4层以上时，底漆可分为2层。底漆层数不宜过多，因为底漆的抗渗性能差，涂层过厚时其表层上部不与金属接触，也起不到阻蚀作用，反而会降低整个涂层的抗渗性和抗老化性。

至于底漆的复合使用问题，试验证明，在配套性允许的条件下，选用不同品种的底漆构成的复合涂层，其防锈效果更好。

根据涂层的防锈机理，涂层之所以能防锈，在于涂层能使腐蚀介质与金属隔离。从这个意义来讲，涂层厚度对涂层的防锈效果有影响。实际使用中也证实了这一点，即涂层相对厚一些，防锈效果会更好。但涂层也不宜过厚，若涂层过厚，在施工和经济上都是不合理的，机械性能也有所降低。所以，人们要求用最小的涂层厚度来满足最低要求的防锈效果，这个厚度即所谓的临界厚度。钢结构涂层的临界厚度，应根据钢材表面处理、涂料品种、使用环境和施工方法等来确定。一般来说，防腐涂层总厚度最低为100μm，施工时如果涂四道，涂层厚度仍然达不到100μm，则可增加道数。

（3）涂层施工。涂层施工前，钢结构表面处理的质量必须达到要求的等级标准。在有影响施工因素的条件下（大风、雨、雪、灰尘等）应禁止施工。施工温度一般规定为5℃～35℃，根据涂料产品使用说明书中的规定选用。一般规定施工时相对湿度不得超过85%。

涂料使用前应予以搅拌，使之均匀，然后调整施工黏度。施工方法不同，施工黏度也有所区别。

钢结构涂层的施工方法，常用的有涂刷法、压缩空气喷涂法、滚涂法和高压无气喷涂法。涂刷法施工简便、省料费工，对任何大小和形状的构件均可采用。压缩喷涂法工效高，但涂料消耗多。滚涂法适用于大面积的构件施工。此外，也可应用热喷涂法和静电喷涂法。

3.金属镀层防腐

锌是保护性镀层中用得最多的金属。在钢结构高层建筑中也有很多构件是采用镀锌方法来进行防腐的。镀锌防腐多用于较小的构件。

镀锌可用热浸镀法或喷镀法。热浸镀法在镀槽中进行，可用来浸镀大构件，镀的锌层厚度为80～100μm。喷镀法可用于车间或工地上，镀锌层厚度为80～150μm。在喷镀之前应先将钢构件表面适当打毛。

钢结构防腐的费用占建筑总造价的0.1%～0.2%。一个较好的防腐系统，在正常气候条件下的使用寿命可达10～15年。在到达使用年限的末期时，只要重新油漆一遍即可。

防腐工程步骤和措施-高层建筑施工（第3版）

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