一、涂层配套体系设计五要素
防护寿命
腐蚀环境
工况条件
相关标准
性价比
图一、涂层配套体系设计五要素
①
涂层防护寿命
目标工程的重要性 业主的要求
由设计院确定
配套涂层的性能 投资资金的可行性
ISO12944-5规定涂层的使用寿命等级：
表一 ISO12944-5腐蚀环境、使用寿命、涂层关系（节录） 单位：微米
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③表三 室内钢结构防腐防火涂层配套：
序号 1 2 3 4 5 涂层 无机硅酸锌底漆 环氧封闭漆 环氧云铁中层漆 防火涂料 可复涂丙烯酸聚氨酯面漆 道数 1 1 1 例 2 设计值 60um 30um（不计膜厚） 80～100um 2～2.5um 60um
• 无机硅酸锌底漆本身可耐４００～５００℃高温。 • 中间漆也可选择环氧磷酸锌中层漆，效果理想。 • 防腐／防火涂料的兼容性： 防火涂料与底漆 无机富锌底漆，环氧富锌底漆，环氧中层漆等与防火涂料配套性能好； 附着力测试良好 施工时不会起泡，咬底 面漆弹性，韧性能长期 满足防火涂料膨胀，收缩
电弧喷锌铝 环氧或聚氨酯封闭漆 环氧云铁中层漆 氟碳面漆
100um 30um（不计膜厚） 100um 60um
三、建筑钢结构的涂装工艺
1、发展涂装工艺的重要性——任重道远
涂装工艺——关键 涂料 涂装设备 涂装管理
涂装四要素
①涂装工艺是涂料成为产品的过程： “三分涂装，七分涂装” 涂料（半成品）→涂装工艺→合格使用寿命 ②涂装工艺关系到工程质量、工程使用寿命 ③涂装工艺关系到成本核算、经济效益
钢结构表面缺陷处理的级别与腐蚀环境的关系
处理级别 腐蚀等级ISO12944-2 P1 P2 P3 C1和C2 C3和C4 C5-I和C5-M
钢材（板材、型钢、球扁钢） 喷 砂 车 间
预 处 理 车 间
抛丸、除锈
表面二次喷砂
喷车间底漆
烘干
底漆预涂
喷 漆 车 间
喷底漆 机械加工节段焊接 喷中层漆 转运至涂装车间
喷第一道面漆 工地吊装、併焊
交验
喷第二道面漆
焊缝处理、补涂
③涂装工艺流程《2》
钢材 喷中层漆
图三
交验
预涂面漆
钢材切割 焊接成构 件
涂料、涂装的成本逐年增加： ●涂料、涂装技术的提高 ●环保节能的要求提高 ●劳动力、原料成本的增加 ●国际经济危机的影响 ●市场经济中不规范竞争
表五:各行业涂料、涂装成本比例
序号 1 2 3 4 5 行业 船舶 集装箱 石油化工 建筑钢结构 建筑机械 成本比例% 涂料 5 8 5 4 4 涂装 10～15 6～8 5～8 4～5 4～5 合计 10～15 14～16 10～13 8～9 8～9
等级 低<5年 中5～15年 高>15年 C2 80 120 160 C3 其它 120 160 200 含锌 / / 160 含锌 160 200 240 C4 其它 200 240 280
涂层使用寿命的概念：

②
涂层设计的技术参数：不是商业上“承诺寿命”。 按ISO12944-2007规定：到第一次大修的年限。 即达到ISO4628标准的Ri3级，锈蚀面积改为1%。此 时第一次大修性能价格比最高。 没有一种加速腐蚀试验的方法来预测涂层寿命。 不是钢结构的使用寿命。 工况条件 指目标工程在建成运行过程中的环境温度、相对湿 度及其它压力、介质等腐蚀条件。对建筑钢结构来说， 主要依据ISO12944-2大气腐蚀环境（C2～C４）及室内 外典型环境见表二
腐蚀环境的分类及典型环境
单位面积的质量/厚度损失（暴露一年后） 腐蚀级 别 温和气候中，典型环境举例
低碳钢 质量损失 /(g/m2) 厚度损失 /μ m 质量损失 /(g/m2)
锌 厚度损失 /μ m
外部的 内部的
C2低
10～200
1.3～25
0.7～5
0.1～0.7
空气低污染主要在 乡村地区
会发生露水的建筑如 ：体育馆，航空站
有机富锌
锌粉含量＞７０％
环氧富锌底漆 聚氨酯富锌底漆


建筑钢结构行业应用最广泛的是环氧富锌底漆和适应工程需要的环 氧锌粉底漆等 水性无机富锌底漆广泛应用，全国产量约一万吨． 醇溶性无机富锌底漆需用环氧封闭漆进行封闭． 环氧中层漆 作用：承上启下，增强配套性能； 增加涂层厚度，增强涂层防锈能力； 以环氧云铁中层漆为主，有“迷宫”效应。 高性能面漆 丙烯酸聚氨酯面漆： 配合钢结构制作工艺，分二道喷涂，可复涂性能好； 氟碳面漆： 耐候性好，施工时，注意复涂间隔； 聚硅氧烷面漆： 高固含量，ＶＯＣ低；防腐蚀性能好，可省却中层漆。
建筑钢结构涂料及配套设计
在钢结构的设计中腐蚀控制极为重要,合理的防腐设计不 仅可以使钢材的耐蚀性能充分发挥出来而且可以弥补结构性 能身的不足。 根据钢材腐蚀的电化学原理,只要防止或破坏腐蚀电池的 形成或强烈阻滞阴、阳极过程的进行,就可防止钢材的腐蚀。 采用防护层方法防止钢结构腐蚀是目前通用的方法,常用涂料、 塑料、搪瓷等材料,通过涂刷和喷涂等方法,在金属表面形成 保护膜,使金属与腐蚀介质隔离,从而防止金属的腐蚀。
表七 钢结构缺陷的处理 序号 1 2 3 4 5 种类 处理方法
自由边 钢材自由边上的尖角毛刺，用砂轮打磨至R=2mm的圆角 切割边 切割峰谷差，打磨到1mm以下时；对熔渣进行打磨处理 剥落 钢材表面的剥落，用砂轮修整 凹坑 深度为0.8mm以上的要补焊处理 切割面 虽然光顺，但是由于非常坚硬不利于喷砂，要先打磨掉表层
自然干燥
统喷第一 道面漆 装运到现 场焊接安 装 焊缝处理
检查质量
喷砂除锈
统喷底漆
统喷第二 道面漆 修补底漆、 中层漆
焊缝打磨 处理
预涂底漆
3. 涂装各工位工艺技术参数 ① 涂层配套方案及规定膜厚： 以海南国际会展中心室外钢结构为例说明； 该建筑处于C4~C5严重海洋腐蚀大气中； 设计配套体系涂层有大于十五年的使用寿命。 无机硅酸锌底漆 60um （一道） 环氧封闭漆 30um （不计膜厚） 环氧云铁中层漆 150um （一道） 丙烯酸聚氨酯面漆 80um （二道） 合计 290um
② 钢材的表面处理
处理前的准备工作
☆登记入册涂装对象的钢材类型：Q234、345… …； ☆按GB8923-1988标准，评定钢材的原始质量； ☆按GB/T14977-1994《热轧钢板表面质量的一般要求》 记录钢材表面缺陷的种类深度和影响面积、修正要求。
表面处理的质量等级
☆钢材表面经过机械除锈（抛丸、喷砂）达到GB8923-
醇酸面漆６０～８０ｕｍ
１２０～１４０ｕｍ



醇酸底漆只能与醇酸面漆配套：环氧富锌底漆等，镀锌钢板表面不能喷涂醇酸 面漆； 醇酸底漆的防锈颜料不能用红丹（含重金属成份），推荐使用磷酸锌颜料； 醇酸树脂非化学合成，醇酸涂料系可持续发展涂料； 水性醇酸涂料

醇酸涂料环保发展方向
高固含量醇酸涂料
改性醇酸涂料
发展高性能涂料产品
树脂高性能化 颜填料无金属、微细化 溶剂低毒化 助剂复合高效化 表面处理等级
需涂装技术的密切配合
无气喷漆技术
先进工艺
涂装设备
压力 喷嘴 气动搅拌
双组份 水性
富锌
⑥重防腐涂装行业内部发展极不平衡： 集装箱行业＞船舶行业＞其他行业 近几年集装箱行业推广三项先进工艺： ☆采用液压泵作动力源，喷漆压力更加稳定； ☆自动辊涂进行车间底漆施工； ☆喷嘴多方位固定排列，集装箱箱体移动进行箱内外自动 喷漆。 达到效果——节能减排 ☆提高自动喷漆的最高生产率：ITEU生产节奏小于三分 钟 ☆提高自动喷漆的均匀程度 膜厚质量：两个90% ☆减少涂料消耗量 涂料耗量降低5% ☆减少VOC的排放
⑦继续培养涂装技术人员
涂装技术人才断层、奇缺，特别是涂装工艺设计人员： 业主 设计单位
总包 涂装分包
工厂 车间
每个环节均 需涂装专业 人员！
涂装施工 涂装施工 涂装工人：无需等级考试 无需特征
素质不高
2. 涂装工艺流 程 ①设计依据 产品制造的工 艺流程 工厂的涂装流 水线 涂料类型及施 工性能 涂层配套方案 及规定膜厚 ②涂装工艺流 程《1》……有 预处理工艺 右见图二→
C3中等
200～400
25～50
5～15
0.7～2.1
在城市中，有工业 气体，受SO2污染程 度中等，或有低盐 分的海滨地区
湿度高和有一些空气 污染的生产车间，如 食品加工厂、洗衣店 、酿酒厂等
C4高
400～650
50～80
15～30
2.1～4.2
工业区和具有中等 盐分的沿海地区
化工厂、游泳池、海 船、码头等
估算数据，仅供参考！ ④节能减排，环境保护——十二五计划硬指标 建筑钢结构行业中涂装工艺高能耗、污染严重
●
表面处理
打磨、抛丸、喷砂
金属粉尘 砂尘 噪音 锌粒 氧化锌 粉尘 有毒有机溶剂 漆雾 噪音 切割、电焊车间底漆的烟尘
金属热喷涂
喷漆
⑤环保型涂料的发展必须依靠涂装工艺的配合



高固含量的溶剂型涂料：体积固含量大于60%，VOC↓ 水性涂料：以水为分散介质 无溶剂（活性溶剂）涂料：溶剂参予固化，反应成膜 低表面处理涂料
1 1988 Sa2 清洁度标准，用标准照片对照判定。 2
表六 国家标准、国际标准和美国SSPC标准的对应关系 GB8923-88 Sa 3 Sa 2.5 Sa 2 ISO8501:1988 Sa 3 Sa 2.5 Sa 2 SSPC SP5 SP10 SP6 GB 8923-88 Sa 1 Sa 3 Sa 2 ISO8501:1988 Sa 1 Sa 3 Sa 2 SSPC SP7 SP3 SP2