目前，鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中得到很廣泛的應(yīng)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(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。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[1]。據(jù)悉，對鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)所用涂料的造價一般占到總體鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)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(xiàng)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(fèi)，降低項(xiàng)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(shí)際的數(shù)據(jù)和了解損耗的具體成因。現(xiàn)將鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂裝中涂料損耗的原因進(jìn)行分析并探討應(yīng)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(shí)際使用量減去理論使用量后與理論使用量的比值的百分?jǐn)?shù)，可用下列公式表示：涂料損耗系數(shù)=（實(shí)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(shí)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(shí)際涂裝膜厚

在各類國際或國家標(biāo)準(zhǔn)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(hù)涂料體系對鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕保護(hù)》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(yīng)當(dāng)滿足標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定：

1）所有的檢測值的算術(shù)平均值應(yīng)當(dāng)大于或者等于干膜額定厚度值；2）所有的檢測值都應(yīng)當(dāng)大于或者等于干膜額定厚度值的80%；3）所有的檢測點(diǎn)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(diǎn)應(yīng)不超過總檢測點(diǎn)的20%；4）所有的檢測值應(yīng)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(xiàng)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(shí)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(shí)際的使用量的增多，一般情況下設(shè)計額定膜厚與實(shí)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(jìn)行前處理，一般情況下，鋼結(jié)構(gòu)底材處理的級別應(yīng)當(dāng)達(dá)到Sa 2.5級或更高等級，并且因?yàn)槭褂玫哪チ系牟煌?，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(jī)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?yàn)槠崮ね蛊鹛幍耐繉幽ず駥φw漆膜的防護(hù)性影響較大，所以檢測漆膜厚度時，只認(rèn)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[2]。表2為常用的表面處理方式對涂料損耗的影響[3]。

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(dǎo)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(fù)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(shí)際測算，不同涂裝方式下復(fù)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(dǎo)致多次的打磨、清潔，不但造成了人力的浪費(fèi)，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(dǎo)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(dá)65%[4]。

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(fēng)速。在ISO 8502-4中規(guī)定：在施工作業(yè)期間，底材溫度應(yīng)當(dāng)較環(huán)境露點(diǎn)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(dǎo)致返工。若相對濕度過大，則會嚴(yán)重影響涂料成膜過程，導(dǎo)致防護(hù)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(fēng)速為0.25 ~ 0.75 m/s，但是在實(shí)際的露天施工作業(yè)現(xiàn)場的風(fēng)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?zé)o風(fēng)的情況下的損耗率為20%左右，戶外有風(fēng)時涂裝損耗在20%以上，若在高空中有風(fēng)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(fèi)，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(dǎo)致的浪費(fèi)。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(yùn)輸或吊裝產(chǎn)生的磕碰、擠壓，或焊接等工藝操作導(dǎo)致涂膜破壞，需要再進(jìn)一步復(fù)涂、修補(bǔ)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(yīng)對措施

2.1   設(shè)計額定膜厚與實(shí)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(shí)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(yán)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[5]，進(jìn)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(hù)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(hù)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。根據(jù)ASTM D 3276-2007標(biāo)準(zhǔn)中的介紹，一般粗糙度數(shù)值大小應(yīng)當(dāng)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(xiàng)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(yīng)當(dāng)采用不同的施工工具和工藝進(jìn)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(bǔ)，可以采用輥涂或刷涂的方法進(jìn)行施工作業(yè)。對于焊道、邊、角等不宜涂裝的復(fù)雜部位，應(yīng)當(dāng)首先以預(yù)涂方式進(jìn)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(yīng)當(dāng)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(fēng)力、濕度、環(huán)境溫度、鋼結(jié)構(gòu)表面清潔度、照明等，其中風(fēng)力對涂料的涂裝效率影響最大，而且在大風(fēng)環(huán)境中施工作業(yè)可能會導(dǎo)致涂料干噴，降低涂層整體的防護(hù)效果。應(yīng)當(dāng)保證盡量在室內(nèi)進(jìn)行涂裝作業(yè)，若戶外有較大的風(fēng)時應(yīng)終止噴涂作業(yè)，若必須要在室外進(jìn)行噴涂作業(yè)，則應(yīng)當(dāng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)后再作業(yè)，從而減少漆霧飛揚(yáng)造成的涂料損耗。其余施工環(huán)境因素應(yīng)當(dāng)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(yīng)當(dāng)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(yīng)當(dāng)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(yīng)當(dāng)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(yīng)當(dāng)及時更換，防止由于噴嘴變形導(dǎo)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(yīng)品種的涂料，減少因反復(fù)更換涂料品種而進(jìn)行的清洗噴涂設(shè)備導(dǎo)致的涂料損耗。對于雙組分涂料，應(yīng)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(dǎo)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(dǎo)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(jìn)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(hù)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(fù)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(jī)、料、法、環(huán)等因素進(jìn)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(xiàng)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(jì)效益，也在環(huán)境保護(hù)工作中起到了積極的作用。

四、夢能服務(wù)與支持

1、免費(fèi)樣品

如果您對我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請樣品試用，請與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506

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夢能對技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理，從專業(yè)培訓(xùn)到日常報告的管理都有一整套完善的體系。夢能公司每年都會對技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計，以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì)，每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗(yàn)儀器，儀器設(shè)備均按規(guī)定的時間期限進(jìn)行定期校驗(yàn)，以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。

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