钢结构油漆防腐解决方案
一、钢结构腐蚀
1.1、什么是钢结构腐蚀
近年来我国城市建设发展迅速， 大量大跨、高耸的民用及工业建筑都采用了钢结构，充分发挥了钢结构高强轻质、抗震性能好、工业化程度高、施工周期短等优点。另外，轻钢结构体系用于住宅建筑， 其综合经济效益优于一般住宅建筑体系。采用轻钢结构其使用面积可比砖混结构提高 5%左右，建造成本比混凝土结构降低 10%以上。在我国钢材产量相当充裕的条件下， 轻钢结构住宅的建设是十分适宜的，且钢结构体系亦与可持续发展的理念相符。
但是在钢结构建筑的建造和使用中， 钢材易腐蚀的问题严重影响着钢结构的耐久应用。 钢材的腐蚀可分为两种。 一种是化学腐蚀， 即钢材表面与周围介质直接起化学反应而产生的腐蚀， 其腐蚀的程度随时间和温度的增加而增加。 另一种是电化学腐蚀，即钢材在存放和使用中与周围介质之间发生氧化还原反应而产生的腐蚀。钢结构腐蚀不仅仅是材料的锈蚀， 还是一个复杂的化学物理过程， 而它最终的表现在于结构的可靠度及经济指标。
钢材受腐蚀的原因很多， 可根据环境介质的不同分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。化学腐蚀也称干腐蚀， 是指钢材在常温或高温下发生的氧化或硫化作用。钢材的氧化是由于它同氧化性介质接触产生化学反应而形成的。 氧化性介质有空气、氧气、水蒸气、二氧化碳、二氧化硫和氯等，反应后生成疏松的氧化物。其反应速度随湿度、温度的增加而加速，特别是干湿交替环境下腐蚀更为厉害。
电化学腐蚀亦称湿腐蚀， 是由于电化学现象在钢材表面产生局部电池作用的腐蚀。钢材在潮湿的空气中，由于吸附作用，在其表面覆盖一层极薄的水膜，由于表面成分或受力变形的不均匀， 使邻近的局部产生电极电位的高低差， 形成了许多微电池。 在阳极区， 铁被氧化成 Fe 离子进入水膜。 水中溶有来自空气的氧，在阴极区，氧被还原成 OH 根离子，两者结合成不溶于水的 Fe(OH)2，并进一步氧化生成疏松易剥落的铁锈 Fe(OH)3。
1.2、引用标准
现行国家有关标准规范、强制性标准条文等；
《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》（GB50212-2002）
《涂装前钢材表面腐蚀等级和除锈等级标准》（GB8923-1988）
《涂装作业安全规程、安全管理规则》（GB6514-1995）
《防腐蚀涂料的质量要求》（GB6514-1991）
《涂料作业安全规程、油漆工艺安全及其通风净化》（DJ/T6931-1999）
《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》（HGJ229-91）
《涂装作业安全规程涂装前处理工艺安全》（GB7692-87）
《建筑施工场界噪声限值》（GB12523-90）
ISO9001质量管理体系文件
ISO14001环境管理体系文件
GB/T28001职业健康和安全管理体系文件
1.3、设计依据
环境条件:大气环境对建筑钢结构长期作用下的腐蚀性等级可按表 1 确定。
| 大气环境腐蚀性分类和典型环境案例 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 腐蚀性级别 | 单位面积上质量和厚度损失（经第一年暴露后） | 温性气候下的典型环境案例（仅供参考） | ||||
| 底碳钢 | 锌 | 外部 | 内部 | |||
| 质量损失 | 厚度损失 | 质量损失 | 厚度损失 | |||
| /g·m2 | /um | /g·m2 | /um | |||
| C1很低 | ≤10 | ≤1.3 | ≤0.7 | ≤0.1 | / | 加热的建筑物内部，空气洁净，如办公室、商店、学校和宾馆等 |
| C2低 | ＞100-200 | ＞1.3-25 | ＞0.7-5 | ＞0.1-0.7 | 低污染水平的大气，大部分是乡村地带 | 冷凝有可能发生的未加热的建筑（如库房、体育馆等） |
| C3中 | ＞200-300 | ＞25-50 | ＞5-15 | ＞0.7-2.1 | 城市和工业大气，中等的二氧化硫污染以及低盐度沿海区域 | 高温度和有些空气污染的生产厂房内，如食品加工厂、洗衣厂、酒厂、乳制品工厂等 |
| C4高 | ＞400-650 | ＞50-80 | ＞15-30 | ＞2.1-4.2 | 中等含盐度的工业区和沿海区域 | 化工厂、游泳池、沿海船舶和造船厂等 |
| C5很高 | ＞650-1500 | ＞80-200 | ＞30-60 | ＞4.2-8.4 | 高湿度和恶劣天气的工业区域和高盐度的沿海区域 | 冷凝和高污染持续发生和存在的建筑和区域 |
| CX极端 | ＞1500-5500 | ＞200-700 | ＞60-180 | ＞8.4-25 | 具有高含盐度的海上区域以及具有极高湿度和侵略性大气的热带亚热带工业区域 | 具有极高湿度和侵蚀性大气的工业区域 |
| 注：定义腐蚀性级别所使用的损失值与ISO9223中给出的是相同的。 | ||||||
1.4、漆膜厚度设计
| 腐蚀环境、防腐寿命和漆膜厚度的关系 | ||
|---|---|---|
| 腐蚀环境 | 防腐寿命/年 | 漆膜/μm |
| C2 | 底（2-5） | 80 |
| 中（5-15） | 120 | |
| 高（＞15） | 160 | |
| C3 | 底（2-5） | 120 |
| 中（5-15） | 160 | |
| 高（＞15） | 160（富锌底漆） | |
| 高（＞15） | 200（不含锌粉） | |
| C4 | 底（2-5） | 160（富锌底漆） |
| 底（2-5） | 200（不含锌粉） | |
| 中（5-15） | 200 | |
| 高（＞15） | 240（富锌底漆） | |
| 高（＞15） | 280（不含锌粉） | |
| C5-I | 底（2-5） | 200 |
| 中（5-15） | 240（富锌底漆） | |
| 高（＞15） | 320 | |
| C5-M | 中（5-15） | 240（富锌底漆） |
| 高（＞15） | 320 | |
二、锈蚀等级
依据ISO 8501-1：1988将未涂装过的钢材表面原始程度按氧化皮覆盖程度和锈蚀程度分为四个等级，分别以A、B、C、D表示，并有相应的照片对照。
A 大面积覆盖粘着的氧化皮，而几乎没有铁锈的钢材表面
B 已开始锈蚀，且氧化皮已开始剥落的钢材表面;
C 氧化皮已因为锈蚀而剥落或者可以刮除，但在正常视力观察下仅见到少量点蚀的钢材表面!
D 氧化皮已因锈蚀而剥离，在正常视力观察下，已可见普遍发生点蚀的钢材表面
三、处理等级
本部分规定了表示不同处理方法和清洁程度的若干处理等级。处理等级通过描述处理后表面外观状况的文字来定义。每一处理等级用代表相应处理方法类型的字母，“Sa”、“St”或“F1”表示。字母后面的数字，表示清除氧化皮、铁锈和原有涂层的程度。照片上标有处理前原始锈蚀等级和处理等级符号，例如，BSa2.5。 注1：“外来杂质可能包括水溶性盐类和焊接残留物，这些污染物采用干法喷射清理、手工和动力工具清理或火焰清理，不可能从表面完全清除，可采用湿法喷射清理或水喷射清理；注2：若氧化皮、铁锈或涂层可用钝的铲刀刮掉，则视为附着不牢。
3.1、喷射清理
对喷射清理的表面处理，用字母“Sa”表示。喷射清理等级描述见表1.喷射清理前，应铲除全部厚锈层。可见的油、脂和污染也应清除掉。喷射清理后，应清除表面的浮沉和碎屑。注：对表面喷射清理方法的说明，包括喷射清理前后的处理程序。
| Sa1轻度喷射清理 | 在不放大的情况下观察时，表面应无可见的油、脂和污物，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈、涂层分外来杂质。 |
|---|---|
| Sa2彻底的喷射清理 | 在不放大的情况下观察时，表面应无可见的油、脂和污物，并且几乎没有氧化皮、铁锈、涂层和外来杂质。任何残留污染物应附着牢固。 |
| Sa2.5非常彻底的喷射清理 | 在不放大的情况下观察时，表面应无可见的油、脂和污物，并且没有氧化皮、铁锈、涂层和外来杂质。任何污染物的残留痕迹应仅呈现为点状或条纹状的轻微色斑。 |
| Sa3使钢材表面洁净的喷射清理 | 在不放大的情况下观察时，表面应无可见的油、脂和污物，并且应无氧化皮、铁锈、涂层和外来杂质。该表面应具有均匀的金属光泽。 |
3.2、手工和动力工具清理，St
对手工和动力工具清理，例如刮、手工刷、机械刷和打磨等表面处理，用字母“St”表示。手工和动力工具清理等级见表2。手工和动力工具清理前，应铲除全部厚锈层。可见的油、脂和污物也应该除掉。手工和动力工具清理后，应清除表面的浮灰和碎屑。注：本部分不包括处理等级St1，因为这个等级的表面不适合于涂覆涂料。
| St2彻底的手工和动力工具清理 | 在不放大的情况下观察时，表面应无可见的油、脂和污物，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈、涂层和外来杂质。 |
|---|---|
| St3非常彻底的手工和动力工具清理 | 同St2，但表面处理应彻底得多，表面应具有金属底材的光泽。 |
四、钢结构新建方案
4.1、C3城市和工业大气，耐久度15年以上涂料系统
| 腐蚀环境 | C3 城市和工业大气，中等的二氧化硫污染，低盐度沿海区域 | |||
|---|---|---|---|---|
| 使用寿命 | 15年以上 | |||
| 表面处理 | 喷砂 Sa 2.5 (ISO 8501-1) | |||
| 涂装部位 | 厂区钢结构 | |||
| 油漆涂层 | 产品名称 | 产品英文名称 | 配比 | 干膜 |
| 第一道 | 梦能环氧富锌 | DreamZinc 80 | 双组份 | 60μm |
| 第二道 | 梦能封闭剂 | DreamCover 167 | 3:1 | 20μm |
| 第三道 | 梦能环氧云铁中间漆 | DreamCover 150 SZ | 4:1 | 100μm |
| 第四道 | 梦能氟碳面漆 | DreamDur 22 SZ | 4:1 | 40μm |
| 总厚度 | 200μm | |||
4.2、C4腐蚀级别高，耐久度15年以上涂料系统
| 腐蚀环境 | C4腐蚀级别高，室外环境是中等含盐度的工业区和沿海区域，室内环境如化工厂、游泳池、沿海船舶和造船厂等。 | |||
|---|---|---|---|---|
| 使用寿命 | 15年以上 | |||
| 表面处理 | 喷砂 Sa 2.5 (ISO 8501-1) | |||
| 涂装部位 | 厂区钢结构 | |||
| 油漆涂层 | 产品名称 | 产品英文名称 | 配比 | 干膜 |
| 第一道 | 梦能无机富锌 | DreamZinc 88 SZ | 23:4.6 | 60μm |
| 第二道 | 梦能封闭剂 | DreamCover 167 | 3:1 | 20μm |
| 第三道 | 梦能环氧云铁中间漆 | DreamCover 150 SZ | 4:1 | 120μm |
| 第四道 | 梦能氟碳面漆 | DreamDur 22 SZ | 4:1 | 40μm |
| 总厚度 | 240μm | |||
4.3、CX腐蚀级别极端，耐久度15年以上涂料系统
| 腐蚀环境 | CX腐蚀级别极端，室外环境具有高含盐度的海上区域以及具有极高湿度 和侵蚀性大气的热带亚热带工业区域。室内环境具有极高湿度和侵蚀性的大气工业区域。 | |||
|---|---|---|---|---|
| 使用寿命 | 15年以上 | |||
| 表面处理 | 喷砂 Sa 2.5 (ISO 8501-1) | |||
| 涂装部位 | 厂区钢结构 | |||
| 油漆涂层 | 产品名称 | 产品英文名称 | 配比 | 干膜 |
| 第一道 | 梦能冷喷锌 | DreamZinc 96 | 单组份 | 80μm |
| 第二道 | 梦能封闭剂 | DreamCover 167 | 3:1 | 20μm |
| 第三道 | 梦能环氧云铁中间漆 | DreamCover 150 SZ | 4:1 | 160μm |
| 第四道 | 梦能氟碳面漆 | DreamDur 22 SZ | 4:1 | 60μm |
| 总厚度 | 320μm | |||
五、钢结构防火新建方案
5.1、防火涂料规范
为贯彻实施国家的有关建筑防火规范，使用防火涂料保护钢结构，提高其耐火极限，做到安全可靠、技术先进、经济合理，特制订本规范。钢结构防火涂料分为薄涂型和厚涂型两类， 其产品均应通过国家检测机构检测合格，方可选用。
采用钢结构防火涂料时，应符合下列规定：
室内裸露钢结构、 轻型屋盖钢结构及有装饰要求的钢结构， 当规定其耐火极限在 1.5h 及以下时，宜选用薄涂型钢结构防火涂料。
室内隐蔽钢结构、高层全钢结构及多层厂房钢结构，当规定其耐火极限在 1.5h 以上时，应选用厚涂型钢结构防火涂料。
露天钢结构，应选用适合室外用的钢结构防火涂料。
5.2、钢结构防火极限2.5小时配套
| 腐蚀环境 |
C3 城市和工业大气，中等的二氧化硫污染，低盐度沿海区域 |
|||
|---|---|---|---|---|
| 使用寿命 | 15年以上 | |||
| 表面处理 | 喷砂 Sa 2.5 (ISO 8501-1) | |||
| 涂装部位 | 厂区钢结构 | |||
| 油漆涂层 | 产品名称 | 产品英文名称 | 配比 | 干膜 |
| 第一道 | 梦能环氧富锌 | DreamZinc 80 | 双组份 | 60μm |
| 第二道 | 梦能环氧云铁中间漆 | DreamCover 150 SZ | 4:1 | 100μm |
| 第三道 | 超薄膨胀型防火涂料 | 耐火2.5小时 | 单组份 | 3400μm |
| 第四道 | 梦能聚氨酯面漆 | DreamDur 22 SZ | 4:1 | 60μm |
| 总厚度 | 3620μm | |||
5.3、钢结构防火极限2.5小时配套
| 腐蚀环境 |
C3 城市和工业大气，中等的二氧化硫污染，低盐度沿海区域 |
|||
|---|---|---|---|---|
| 使用寿命 | 15年以上 | |||
| 表面处理 | 喷砂 Sa 2.5 (ISO 8501-1) | |||
| 涂装部位 | 厂区钢结构 | |||
| 油漆涂层 | 产品名称 | 产品英文名称 | 配比 | 干膜 |
| 第一道 | 梦能环氧富锌 | DreamZinc 80 | 双组份 | 60μm |
| 第二道 | 梦能环氧云铁中间漆 | DreamCover 150 SZ | 4:1 | 100μm |
| 第三道 | 超薄膨胀型防火涂料 | 耐火2小时 | 单组份 | 2010μm |
| 第四道 | 梦能聚氨酯面漆 | DreamDur 22 SZ | 4:1 | 60μm |
| 总厚度 | 2230μm | |||
六、钢结构维修方案
通过观察发现， 钢结构的锈蚀每年基本以递增的速度成倍增长。 第一年为斑状锈点， 然后形成锈点气泡， 第二年气泡破裂后在外界的介质催促下开始往纵深处腐蚀， 而后涂层带着氧化铁开始脱落。
钢结构如果长期暴露于空气或潮湿的环境中，其表面又没有防护措施时，就会产生钢结构腐蚀、 变形或是应力失效， 使得结构过早的破坏。因此，如果要使钢结构正常工作并保证其有预期的使用寿命，对钢构定期检查、维护和保养就显得非常重要。
6.1表面除锈
对于使用一段时间以膈的钢结构工程来说，其表面不可避免地存在着一些附着物，如铁锈、污垢、灰尘；旧漆膜等。在对钢结构表面进行涂刷前，如果不将这些附着物清除彻底，涂刷后虽然可暂时将它们遮盖起来，但由于它们起着隔离的作用，使得涂层与构件基体间的粘合力严重下降，漆膜会过早脱落，最终导致表面涂层抗锈蚀能力降低，发挥不出涂层应有的防护作用。因此，在对构件表面涂刷前，应对钢结构表面的附着物进行彻底的清理。
| 腐蚀环境 |
C3 城市和工业大气，中等的二氧化硫污染，低盐度沿海区域 |
|||
|---|---|---|---|---|
| 使用寿命 | 15年以上 | |||
| 表面处理 | 喷砂 Sa 2.5 (ISO 8501-1) | |||
| 涂装部位 | 厂区钢结构 | |||
| 油漆涂层 | 产品名称 | 产品英文名称 | 配比 | 干膜 |
| 第一道 | 梦能低表面处理油漆 | DreamCover 350 SZ | 4:1 | 220μm |
| 第二道 | 梦能聚氨酯面漆 | DreamDur 22 SZ | 4:1 | 60μm |
| 总厚度 | 280μm | |||