目前，鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中得到很廣泛的應用，其具有施工周期短、工程總造價相對低、承載能力及抗震性能強等優(yōu)點。但是鋼結(jié)構(gòu)本身也容易出現(xiàn)一些腐蝕，為了避免這些腐蝕，目前市場上使用比較廣泛的一種方式就是防腐涂料涂裝模式。據(jù)悉，對鋼結(jié)構(gòu)防護所用涂料的造價一般占到總體鋼結(jié)構(gòu)項目造價的10%以上，而防腐涂料的損耗是施工中無法忽視的一個問題。在涂裝施工時影響防腐涂料損耗因素有很多，所以涂料的損耗的量也不是一成不變的，每個鋼結(jié)構(gòu)項目都會有差異。另一方面，鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂裝中的損耗也是必然的，但過多的損耗不但需要消耗更多的涂料，而且還會直接地增加工程的成本，排放更多的VOC，增大環(huán)保的壓力。所以將防腐涂料在施工作業(yè)時的損耗控制在一定的合理范圍內(nèi)，既可以避免涂料的浪費，降低項目的總成本，又可以在施工前對防腐涂料的損耗有一個更接近實際的數(shù)據(jù)和了解損耗的具體成因?，F(xiàn)將鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂裝中涂料損耗的原因進行分析并探討應對措施。

一、鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂裝中涂料損耗原因

鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂料損耗系數(shù)是指涂料的實際使用量減去理論使用量后與理論使用量的比值的百分數(shù)，可用下列公式表示：涂料損耗系數(shù)=（實際使用量-理論使用量）/理論使用量。

鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂料損耗的影響因素主要有：涂層設(shè)計額定膜厚與實際涂裝膜厚、表面粗糙度、鋼結(jié)構(gòu)類型、涂裝施工方式及施工工具、施工現(xiàn)場環(huán)境因素、施工作業(yè)人員技術(shù)水平以及其他涂料損耗等因素。

1.1   設(shè)計額定膜厚與實際涂裝膜厚

在各類國際或國家標準中都有關(guān)于設(shè)計膜厚的規(guī)定，例如在ISO 12944：2017《色漆和清漆  防護涂料體系對鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕保護》中規(guī)定的在不同環(huán)境下設(shè)計額定干膜厚度值如表1所列。

在測量每一個待檢測區(qū)域最終的膜厚時，都應當滿足標準中的規(guī)定：

所有的檢測值的算術(shù)平均值應當大于或者等于干膜額定厚度值；2）所有的檢測值都應當大于或者等于干膜額定厚度值的80%；3）所有的檢測點中，低于干膜額定厚度但等于或大于80%干膜額定厚度的檢測點應不超過總檢測點的20%；4）所有的檢測值應等于或低于規(guī)定的干膜最大厚度值，若沒有規(guī)定時，見ISO 12944-5。

這就是在鋼結(jié)構(gòu)涂裝行業(yè)中關(guān)于膜厚測定的“雙80原則”，在某些項目中也有更高要求的“雙90原則”。在該條件下，由于設(shè)定的理論使用量是依據(jù)額定干膜厚度計算而來，但實際的涂裝作業(yè)中，欲滿足“雙80原則”或“雙90原則”，必然會將整體的膜厚噴涂過厚一些，也就造成了實際的使用量的增多，一般情況下設(shè)計額定膜厚與實際涂裝膜厚的損耗系數(shù)為20% ~ 40%。

1.2   表面粗糙度

在鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂裝中一般情況下都需要采用噴砂或拋丸的方式對鋼結(jié)構(gòu)進行前處理，一般情況下，鋼結(jié)構(gòu)底材處理的級別應當達到Sa 2.5級或更高等級，并且因為使用的磨料的不同，形成的底材表面的粗糙度也有一定的差異。并且防腐蝕涂料理論用量是以在完全平坦的底材上施工為基礎(chǔ)的，從涂裝損耗來說，底材表面越平坦損耗越少，然而涂料的附著力與底材表面粗糙度也息息相關(guān)，鋼結(jié)構(gòu)底材表面形成了深淺凹凸不平的效果，凹凸結(jié)構(gòu)使底材的表面積增加，也同時提高了基材與漆膜機械的嚙合效果，使漆膜在底材表面具有良好的附著力。通常，鋼結(jié)構(gòu)表面的凹陷處的涂層膜厚要大于凸起處涂層膜厚，因為漆膜凸起處的涂層膜厚對整體漆膜的防護性影響較大，所以檢測漆膜厚度時，只認可凸起處的涂層膜厚，造成了凹陷處的漆膜屬于所謂的“填坑”，造成了無法避免的涂料損耗。表2為常用的表面處理方式對涂料損耗的影響。

1.3   鋼結(jié)構(gòu)類型及施工方式

眾所周知，鋼結(jié)構(gòu)外觀的幾何造型對涂料的損耗率也有一定的的影響，外觀較平坦的鋼結(jié)構(gòu)表面的涂料損耗率一般不大，如果鋼結(jié)構(gòu)的導管架含有筋板和斜撐結(jié)構(gòu)，在涂裝作業(yè)時的損耗率就會有明顯增加，如果斜撐結(jié)構(gòu)是開放式的話，涂料的損耗會更大?？偠灾?，鋼結(jié)構(gòu)幾何外觀造型的復雜與否直接影響防腐蝕涂料的損耗，可能會造成超過2倍以上的損耗。

同樣的鋼結(jié)構(gòu)采用不同的施工方式，不同的涂裝施工方式也具有不同的涂料損耗率。在涂裝施工中，刷涂、滾涂的涂料損耗率最低，但同時效率也較低。由于無氣噴涂涂裝壓力較大，涂裝作業(yè)形成的涂膜質(zhì)量好，并且同時具有較高的涂裝效率，所以目前市場上廣泛使用的涂裝方式為無氣噴涂。

根據(jù)長期總結(jié)以及實際測算，不同涂裝方式下復雜結(jié)構(gòu)與簡單結(jié)構(gòu)的涂料損耗系數(shù)見表3。

1.4   施工工藝的控制以及施工作業(yè)人員技術(shù)水平

在涂裝的施工過程中，若未能做到連續(xù)施工，則會導致多次的打磨、清潔，不但造成了人力的浪費，也消耗了更多的涂料。待涂鋼結(jié)構(gòu)放置的角度、方位，直接導致了施工作業(yè)人員不同的噴涂作業(yè)角度和姿勢，從而不同程度地影響了涂料的損耗。在涂裝施工作業(yè)的過程中，施工作業(yè)人員的操作技術(shù)水平也很關(guān)鍵，例如：噴涂作業(yè)中若被涂物表面與噴槍成45°，則涂料的損耗會高達65%。

1.5   施工環(huán)境因素

涂料施工環(huán)境的主要影響因素包含有三個方面：溫度、濕度以及風速。在ISO 8502-4中規(guī)定：在施工作業(yè)期間，底材溫度應當較環(huán)境露點溫度高3 ℃以上；環(huán)境空氣相對濕度必須要小于85%。在涂料的施工以及固化的過程中的溫度差過大，則有可能造成涂膜后期龜裂，導致返工。若相對濕度過大，則會嚴重影響涂料成膜過程，導致防護效果下降。在GB 14444—2006《涂裝作業(yè)安全規(guī)程-噴漆室安全技術(shù)規(guī)定》中推薦的風速為0.25 ~ 0.75 m/s，但是在實際的露天施工作業(yè)現(xiàn)場的風速是不可控的。一般在戶內(nèi)噴漆房中的施工作業(yè)損耗率為10%左右，戶外場地無風的情況下的損耗率為20%左右，戶外有風時涂裝損耗在20%以上，若在高空中有風的情況下施工作業(yè)時，涂料的損耗將會非常大，有時損耗率會超過100%。

1.6   其他涂料損耗等因素

除了上述損耗因素之外，涂料在現(xiàn)場施工作業(yè)也存在不可避免的浪費，比如：涂料使用過程中會灑濺，輥涂、刷涂時用到的的漆輥、漆刷上會殘存有一些涂料，而且漆罐內(nèi)在用完后仍然會殘留一些涂料無法完全使用。在涂料更換品種的過程中，稀釋劑以及少量涂料的損耗無法避免，特別是使用一些長管道供漆時，需要更換涂料或者清洗管道時，損耗的涂料會更多。而對于含有A、B兩組分的涂料，由于適用期的原因，可能存在調(diào)配后，未使用，而超過適用期導致的浪費。一般情況下這類的損耗為5% ~ 10%。

在涂裝完畢后的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，還會涉及到運輸或吊裝產(chǎn)生的磕碰、擠壓，或焊接等工藝操作導致涂膜破壞，需要再進一步復涂、修補等操作。一般情況下這類的損耗為20% ~ 40%。

二、鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂裝中涂料損耗應對措施

2.1   設(shè)計額定膜厚與實際涂裝膜厚

由于目前絕大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂裝屬于人工噴涂，對于設(shè)計額定膜厚與實際涂裝膜厚所影響的涂料損耗無法徹底避免，但是也可以通過提高工人涂裝技術(shù)水平，嚴格按照技術(shù)工藝施工，與被涂物表面垂直施工，間隔0.3 ~ 0.5 m距離，50%壓邊，十字交叉施工，進行這樣的施工操作可以使涂層厚度盡量地均一，減少由于涂層厚度造成的涂料損耗。

2.2   表面粗糙度

在鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂裝中，由于表面粗糙度的作用，增加了涂層與被涂物之間的接觸面積，從而增加它們之間的防護效果以及附著力等，但這是建立在粗糙度大小合適的基礎(chǔ)上，若粗糙度與涂裝方案不適合，則會對鋼結(jié)構(gòu)的整體防護產(chǎn)生嚴重的影響。根據(jù)ASTM D 3276-2007標準中的介紹，一般粗糙度數(shù)值大小應當為涂層體系的1/4 ~ 1/3，這樣有利于涂層的整體防腐質(zhì)量和附著力。一般鋼結(jié)構(gòu)項目的防腐體系可選擇粗糙度為40 ~ 75 μm。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)類型及施工工藝

對于不同結(jié)構(gòu)類型的鋼結(jié)構(gòu)，應當采用不同的施工工具和工藝進行涂裝施工。對于外形尺寸較小的鋼結(jié)構(gòu)，以及小范圍的修補，可以采用輥涂或刷涂的方法進行施工作業(yè)。對于焊道、邊、角等不宜涂裝的復雜部位，應當首先以預涂方式進行涂裝，可有效地降低涂料的損耗。另外合理的施工工藝流程對于油漆損耗的控制也十分有利，例如：合理安排工種間穿插作業(yè)施工，減少涂裝由于焊接、吊裝安裝磕碰等原因造成的返工等。所以針對不同類型的鋼結(jié)構(gòu)，應當設(shè)計選擇適合的施工作業(yè)工藝流程，可以合理有效地控制涂料損耗。

2.4   施工環(huán)境因素

在鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂裝中影響涂料損耗的環(huán)境因素有很多，包括：風力、濕度、環(huán)境溫度、鋼結(jié)構(gòu)表面清潔度、照明等，其中風力對涂料的涂裝效率影響最大，而且在大風環(huán)境中施工作業(yè)可能會導致涂料干噴，降低涂層整體的防護效果。應當保證盡量在室內(nèi)進行涂裝作業(yè)，若戶外有較大的風時應終止噴涂作業(yè)，若必須要在室外進行噴涂作業(yè)，則應當進行適當?shù)谋Ｗo后再作業(yè)，從而減少漆霧飛揚造成的涂料損耗。其余施工環(huán)境因素應當符合技術(shù)規(guī)程要求。

2.5   其他涂料損耗等因素

在輥涂或刷涂涂裝作業(yè)時，選擇輥涂和刷涂用到的輥筒和刷子的類型和尺寸時應當根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的尺寸大小來確定。涂料的種類以及鋼結(jié)構(gòu)的表面狀態(tài)以及尺寸大小也決定了選用的噴嘴的材質(zhì)與口徑大小，例如：涂料的黏度較大時，應當選用較大口徑的噴嘴，防止堵槍造成涂料損耗；若鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸較小時，應當選用噴幅較小的噴嘴，防止涂料在施工作業(yè)過程中扇面兩側(cè)的損耗。另外，噴嘴在使用一段時間之后，都會有不同程度的磨損，若磨損過大產(chǎn)生了噴幅的變形，應當及時更換，防止由于噴嘴變形導致的涂裝損耗。

在噴涂作業(yè)時，盡量使用專用的噴涂設(shè)備噴涂對應品種的涂料，減少因反復更換涂料品種而進行的清洗噴涂設(shè)備導致的涂料損耗。對于雙組分涂料，應該有計劃性地使用，需要用多少就調(diào)配多少，防止A、B兩組分涂料配制時間因超過適用期而導致的涂料損耗。在施工作業(yè)時，要盡可能地做到將容器中殘留的涂料全部涂裝完，防止容器中剩余有較多的涂料，從而導致涂料過多損耗。施工方必須要安排專人對施工作業(yè)的防腐涂料損耗進行控制和管理。涂料的施工作業(yè)設(shè)備需要定期做好維護保養(yǎng)工作，保持良好的使用狀態(tài)，防止在涂裝作業(yè)過程中出現(xiàn)反復維修設(shè)備從而產(chǎn)生額外損耗。

三、結(jié)語

在鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂裝中的涂料損耗涉及到諸多方面的因素，有些損耗屬于“系統(tǒng)損耗”，是無法完全避免的，但其中更多的損耗是可以通過在施工作業(yè)過程中對人、機、料、法、環(huán)等因素進行控制，從而減少或者避免的。如果能夠控制減少整體的涂料損耗，也就可以提高涂料的利用率，降低整個鋼結(jié)構(gòu)項目的成本，減少VOC的排放以及“三廢”的處理，不但提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益，也在環(huán)境保護工作中起到了積極的作用。

四、夢能服務(wù)與支持

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