哈工大_轻型钢结构讲义7

1、1 第 七 章 轻 型 钢 结 构 的 涂 装 与 防 火、隔 热 2 7-1 轻型钢结构的涂装 7-1.1 基本要求 钢构涂装应在构件制作质量经检验符合标准后进行。 钢结构防锈和防腐蚀采用的涂料、钢材表面的除锈等 级以及防腐剂对钢结构的构造要求等应符合现行国家标准 工业建筑防腐蚀设计规范和涂装前钢材表面锈蚀和 防腐蚀等级（GB89231988）的规定。 设计时应对构件的基材种类、表面除锈等级、涂层结 构、涂层厚度、涂装方法、使用状况以及预期耐蚀寿命等 综合考虑后，提出合理的除锈方法和涂装要求。 除锈等级应根据钢材表面原始状态、选用的底漆、可 能采用的除锈方法以及工程造价等因素确定。 为延长使

2、用年限，降低维护费用，应做好结构构件首 次表面处理及涂装。 3 轻型钢结构应根据其使用条件和所处环境，选择相应 的表面处理方法和防腐措施。 应根据下表所示外界条件对结构的侵蚀作用分类，然 后选择表面处理方法及配套涂料。 外界环境对轻型钢结构的侵蚀作用分类表 序 号 地 区 相对湿度 （） 对 结 构 的 侵 蚀 作 用 分 类 室 内 采 暖 房 屋 室 内 非 采 暖 房 屋 室 外 1 农村， 一般城市 的商业区 及住宅区 干燥，75弱侵蚀性 弱侵蚀性 中等侵蚀性 4 工业区， 沿海地区 干燥，75中等侵蚀性 中等侵蚀性 中等侵蚀性 4 表注：1. 表中相对湿度系指当地的年平均相对湿度，对

3、于恒温、恒 湿的或有相对湿度指标的建筑物，按室内相对湿度采用。 2. 一般城市的商业区及住宅区系指无侵蚀性介质的地区，工 业区则包括受侵蚀性介质影响及散发轻微侵蚀性介质的地 区。 轻型钢结构设计时必须采取有效地防腐蚀措施，构造 上应考虑便于检查、清刷、油漆及避免积水、积灰的死角 和凹槽，闭口截面构件沿全长和端部均应焊接封闭。 封闭的管材内壁可不作防腐处理，管内不得积水，如 遇进水应及时钻小孔放干后焊接封闭。 焊缝的热影响区容易生锈，涂装前，应对焊缝及其周 围部位认真进行表面处理，熔渣、飞溅物等影响漆膜生 成，应彻底清除干净。 涂装时，轻型钢边缘和转角部位应有足够的漆膜厚度。 5 檩条上放置瓦材

4、后，接触部位无法进行维护，为此需 在檩条的上翼缘表面加涂一道沥青涂料，安装瓦材时避免 擦伤涂层。 钢柱埋入混凝土的结合面、高强度螺栓连接的摩擦面 和工地焊缝周围3050mm范围内，不得在制造厂预涂涂 料，待工地安装就位后，对上述部位进行认真清理并按规 定层次涂装，但不得低于相邻部位的防护等级。 对于在运输、安装过程中损坏的漆膜，应在安装就位 后进行清理并按规定层次予以修复。 7-1.2 钢材表面处理 钢材在使用之前，表面不可避免沾有油污、灰尘等污 染物以及存在毛刺、氧化皮、锈层等表面缺陷，他们将严 重影响涂料在钢材表面的附着力，或使漆膜下的锈蚀继续 扩展，达不到预期的防护效果。 6 所以应按设

5、计要求进行表面处理，除锈方法和除锈等 级应符合现行国家标准涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈 等级GB8923的规定。 钢 材 表 面 处 理 方 法 的 特 性 类 别 工 艺 效 果 手 工 除 锈 手工作业法，主要工 具有铲刀、钢丝刷、 砂纸等 。 保留了没有锈的轧制氧化皮，能 基本清除浮锈和其他粘着物 。 机 动 钢丝轮 除 锈 用固定在台座上的成 对钢丝轮除锈，钢丝 轮中心距可以调节 除锈比较彻底，可见灰白色金属 光泽，适用于圆管除锈 。 镀 锌 在完全清除锈蚀的钢 材表面上镀上锌膜， 有电镀和若浸镀两种。 电镀时一般进行磷化 处理。 通常热浸镀锌的新表面上不易立 即涂装，可经数月风化后再

6、涂油 漆或磷化底漆；也可在去除表面 油污后涂附着力较强的改性M树 脂底漆。 7 钢 材 表 面 处 理 方 法 的 特 性 （接上表） 类 别 工 艺 效 果 喷砂、 喷丸 用压缩空气把砂粒或 钢丸“吹”到钢材表 面。 除锈、去除氧化皮很彻底，可干 净到露出灰白色金属本色，能得 到良好的表面状态，但处于喷射 死角部分的钢材表面不易清理。 酸 洗 处 理 浸泡在硫酸、盐酸的 水溶液中除锈。 清除锈层、去除氧化皮很彻底， 可干净到露出灰白色金属光泽， 对复杂的细部构造也能清理；如 不用缓蚀剂，会损伤母材，故须 在处理后彻底用中和液清洗。 磷 化 处 理 用酸洗或喷砂（丸） 处理等方法清除红锈 及氧

7、化皮后，将工件 浸泡在磷酸盐中，使 工件表面形成磷化膜 后，再进行铬酸处理。 此法在形成良好漆膜底层的同时， 兼具防锈功能，宜用于腐蚀介质 较为严重的环境。 8 构件酸洗后，再用2%左右的磷酸作磷化处理，处理 后的钢材表面有一层磷化膜，可防止钢材表面过早返绣， 同时能与防腐涂料紧密结合，提高涂料的附着力，从而提 高防腐性能。此过程称为酸洗磷化。 磷化后为了获得更好的防护效果，可用重铬酸钾进行 钝化，以封闭针孔，防止氧化。 与除锈方法相应的除锈等级见下表 。 除 锈 方 法 与 除 锈 等 级 除锈方法 除锈等级 质 量 标 准 喷（抛） 丸、砂 除 锈 Sa1轻度防锈 只除去疏松轧制氧化皮、锈

8、和 附着物。 Sa2彻底防锈 轧制氧化皮、锈和附着物几乎 都被除去，至少有2/3面积无任 何可见残留物。 9 除 锈 方 法 与 除 锈 等 级（接上表） 除锈方法 除锈等级 质 量 标 准 喷（抛） 丸、砂 除 锈 非彻底防锈 轧制氧化皮、锈和附着物残 留在钢材表面的痕迹已是点 状或条状的轻微痕迹，至少 有95面积无任何可见残留 物。 Sa3除锈到出白 表面上轧制氧化皮、锈和附 着物完全除去，具有均匀多 点光泽。 手 工 机 械 除 锈 St2 无可见油脂和污垢，无附着 不牢的氧化皮、锈和附着物。 St3 同上，但除锈比St2更为彻底， 底材显露部分的表面应具有 金属光泽。 2 1 2Sa

9、10 冷弯薄壁型钢结构采用化学除锈方法时，应选用具备 除锈、磷化、钝化功能的处理液，其质量应符合现行国家 标准多功能钢铁表面处理液通用技术条件GB/T12612 的规定。 除锈效果以酸洗磷化处理最好，喷砂除锈、酸洗除锈 次之，人工除锈最差。 至于镀锌法，价格较贵，主要用于钢板表面处理。 7-1.3 防腐涂料 轻钢结构应根据具体情况选用下列相适应的防腐措施： 金属保护层 金属保护层用于钢板表面防腐处理，如镀锌钢板、合 金化镀锌钢板、预涂层钢板。 镀锌板保护膜容易脱落，裸露的锌层易受到腐蚀，使 用寿命大为缩短； 11 合金化镀锌板是把热浸镀锌板加热到450600， 经表面层合金化处理后进行单面研磨

10、而成； 预涂层钢板又称彩色钢板、有机涂层板或复塑钢板， 是用合金化镀锌钢板、锌铝合金镀层钢板或镀锌钢板上涂 以有机塑料或覆贴塑料薄膜而得到的一种复合保护钢板。 后两种钢板的耐腐蚀性大大提高。 防腐涂料： 涂料(习惯上称油漆)是一种含油或不含油的胶体溶 液，涂敷在构件表面上，构成一层薄膜来保护钢结构。 防腐涂料一般由底漆和面漆组成，底漆主要起防锈作 用，故称防锈底漆，它的漆膜粗糙，与钢材表面附着力 强，并与面漆结合良好。 面漆主要是保护下面的底漆，对大气和湿气有抗气候 性和不锈水性，它的漆膜光泽，增加建筑物的美观。 12 选择涂料时，注意下列问题： a 无腐蚀性或弱腐蚀性条件下，可采用油性漆、酚

11、醛漆 或醇酸漆； b 中等侵蚀性条件下，宜采用环氧漆、环氧酯漆、过氯 乙烯漆、氯化橡胶漆或氯醋漆； c 防腐涂料的底漆和面漆应相互配套。 复合保护： a 用镀锌钢板制作的构件，涂装前应进行除油、磷化、 钝化处理（或除油后涂磷化底漆）； b 表面合金化镀锌钢板，镀锌钢板（如压型钢板、瓦楞 铁等）的表面不宜涂红丹防锈漆，宜涂H062锌黄 环氧酯底漆或其他专用涂料进行防护。 轻型钢结构采用的涂装材料，应具有出厂质量证明 书，应符合设计要求。 13 涂覆方法除设计规定外，可采用手刷或机械喷涂。 7-1.4. 防腐施工 涂料、涂装遍数、涂层厚度均应符合设计要求。 当设计对涂装无明确规定时，一般宜涂45遍

12、，干膜 总厚度室外应大于150m，室内应大于120m，允许偏 差为25m。 涂装时的环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书 的要求，当产品说明书无要求时，环境温度宜在538 ? RC 之间，相对湿度不应大于85。 构件表面有结露时不得涂装，涂装后4h内不得淋雨。 冷弯薄壁型钢结构目测涂装质量应均匀、细致、无明 显色差、无流挂、失光、起皱、针孔、气泡、裂纹、脱落、 脏物粘附、漏涂等，必须附着良好（用划痕法或粘力计检 查）。 14 漆膜干透后，应用干膜测厚仪测出干膜厚度，做好记 录，不合规定的应补涂。涂装质量不合格的应重新处理。 钢材表面处理后6h内涂刷防腐涂料，以免再度生锈。 涂层长期受紫外线、

13、雨水和（或）大气中腐蚀介质等 的影响，都会劣化或失效，所以轻型钢结构在使用期间应 定期进行检查与维护。 维护年限可根据结构的使用条件、表面处理方法、涂 料品种及漆膜厚度参照冷弯薄壁型钢结构技术规范表 D.0.2采用。 当钢材锈蚀后，应重新涂装。钢材锈蚀程度见下表。 钢 材 锈 蚀 程 度 分 类 表 分 类 编 号 锈 蚀 程 度分 类 编 号 锈 蚀 程 度 A无锈蚀、涂膜粉化 C 全部轻微锈蚀 B 局部轻微锈蚀 D 全部严重锈蚀 15 一般宜根据涂层的锈蚀状况按下表来选择重新涂装的 方法。 重 新 涂 装 方 法 的 选 用 重新涂装时所使用的涂料应与原涂层的涂料品种相同 或能相互配套。

14、分类 编号 锈蚀程度 表面处理 除锈程度 重装道数 A 无 锈 蚀 手工除锈 把 粉 化 物 和 污 物 刷 掉 面层涂料两道 B 局部轻微 锈 蚀 手工除锈、 机械处理、 喷砂处理 完好涂膜保留， 锈蚀部位应露 出底材表面。 底层涂料两道 面层涂料两道 C、 D 全部轻微 或严重锈蚀 手工除锈、 机械处理、 喷砂处理 应露出底材表面 底层涂料两道 面层涂料两道 16 轻型钢结构重新涂装的质量应符合现行国家标准钢 结构工程施工质量验收规范GB50205的规定。 7-2 轻型钢结构的防火、隔热 轻型钢结构的防火应符合现行国家标准建筑设计防 火规范的要求，结构构件的防火保护层应根据建筑物的 防火等级对不同的构件所要求的耐火极限进行设计。 防火涂料的性能、涂层厚度及质量要求应符合现行国 家标准钢结构防火涂料通用技术条件和现行标准钢 结构防火涂料应用技术规范CECS24：90的规定。 受高温作用的结构，应根据不同情况采取相应措施。 当结构可能受到炽热熔化金属的侵害时，应采用砖或 耐热材料做成的隔热层加以保护； 17 当结构的表面长