无机富锌底漆施工技术

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

相比钢筋混凝土结构，钢结构自重轻、结构所占空间小，受到了建筑行业的青睐。但是,钢材作为建筑材料在耐腐蚀方面又存在着难以避免的缺陷。根据钢材的腐蚀机理，出现了多种防腐工艺与材料。

无机富锌涂料是一种防腐效果优异的涂料，主要防腐作用有：电化学防护、屏蔽作用、涂膜自修复和钝化作用。富锌涂料中含有大量锌粉，锌的尽数活性比铁高，在腐蚀环境中锌腐蚀氧化保护了钢材，而锌腐蚀氧化产生的各类含锌氧化物微膨胀，形成致密的一层膜，从而防止铁表面与氧、水等有害介质的进一步接触，起着物理屏蔽作用。

2 无机富锌底漆应用概况

我公司承接的印尼西爪哇电站钢结构、菲律宾马利万斯电站钢结构、老挝洪沙电站钢结构、上海月星环球商业中心等多个项目的钢结构制作中，均使用了无机富锌涂料。通过对这几个项目防腐涂装施工中遇到的问题进行分析，在月星环球商业中心钢结构防腐施工的基础上又进行了一些试验，取得了良好的效果，总结这些施工方法以便于推广应用。

3 无机富锌底漆特点

无机富锌底漆有类似于水泥一样的水化固结反应，其硬结与固结有本质的区别，对涂装质量有很大影响。通过对无机富锌底漆喷涂全过程总结，将喷涂工艺中容易忽略或错误的地方详细介绍，使得喷涂效果良好，减少因工艺错漏造成的返工损失。

无机富锌底漆广泛应用于海上平台、港口设施、各类水工结构、发电厂的各类钢结构、近海建筑物等防腐蚀要求高的钢结构和构件表面的防腐处理，具有良好的效果。

4 无机富锌底漆应用原理

利用无机富锌底漆与水发生化学反应而固化的原理，施工中控制洒水喷淋水量，加快无机富锌底漆的固化，保证喷涂质量，增强防腐效果，延长使用寿命。

5 工艺流程和操作要点

工艺流程如下：

钢结构件表面处理抛丸除锈油漆混合搅拌预涂装喷涂测湿膜厚度缺陷修补养护漆膜厚度检测破损修补封闭漆喷涂。

5.1表面处理

5.1.1钢结构表面处理

钢结构缺陷的存在会影响油漆的附着，导致油漆不能发挥其最佳的防腐性能，在这些区域会致过早的锈蚀出现，因此，在进行表面处理前必须要对钢结构上的缺陷进行处理，以减少或消除结构缺陷对涂装质量的影响。

结构缺陷处，油漆难以完全覆盖底材表面，漏涂、过薄处很快会出现锈蚀，影响涂层的整体防腐蚀效能，所以在表面处理前应尽量修补、去除。

5.1.2 底材表面油、脂等污染物的去除

1）在对底材进行表面处理前，应清除表面的油、水、脂、盐、切削液、防冻剂等化学试剂。确认是否存在油、脂污染，在生产中一般选择下列方法进行现场检测：

a、用水喷在表面上，若25秒内水在表面上形成水珠，则怀疑有油、脂或不溶于水的物质存在。

b、用粉笔以相同的压力通过怀疑有油的区域，粉笔在有油区域痕迹很淡。

2）油污的去除：

a、小面积油、脂的去除方法为：用蘸有溶剂的抹布擦拭污染表面，使油、脂得到充分的溶解，然后用干净的抹布擦干，擦拭要进行三四次，每次都要使用干净的抹布；

b、大面积油、脂的去除方法：在污染表面喷淋工业金属清洁剂，浸5分钟后，用硬毛刷或拖布刷洗表面使油、脂能得到充分的反应，再用淡水冲洗干净。

5.1.3 钢结构结构修复

钢结构因焊接，碰撞，造成的变形和型钢截面变形等缺陷应在在涂装前修复。

5.2抛丸除锈

5.2.1 抛丸用磨料的选择

抛丸用磨料要干燥，无油污，清洁无杂物，不能对涂料的性能有影响；

磨料的大小要能够产生适合要求的粗糙度。当选用钢丸和钢砂进行表面处理，颗粒直径一般推荐为0.6-1.0mm；当选用非金属磨料时，磨料的颗粒直径一般推荐为0.8-1.2mm；

磨料的硬度要大于莫氏六级；

磨料所含可溶性盐污染物应低于250µg。

5.2.2 抛丸除锈等级和粗糙度

抛丸后钢板表面粗糙度级别应根据GB8923-2008进行评估，无机富锌底漆附着条件：要求钢材表面喷砂清理到不低于Sa 2.5 ，粗糙度达到30-85µm之间；

抛丸时注意防止油、或水对喷砂后钢材表面造成二次污染；

抛丸用空压机必须安装油水分离器，以防止压缩空气混入油、水而对被喷砂表面造成污染。

抛丸表面应呈现均匀的灰白色金属颜色，仅允许残留5%的深色痕迹；表面粗糙度级别根据GB8923-2008进行评估。

构件组装前应对抛丸喷射不到的地方预判，先行对材料进行抛丸。抛丸后，针对抛丸机喷射盲区利用手工除锈处理，保证边角以及火焰切割区的粗糙度，尽量减少、消除漏喷等缺陷的出现。

火焰切割边因炭化现象，硬度变高，涂装前应用砂轮机打磨，保证粗糙度。

5.2.3 除尘

抛丸后准备涂漆的钢材表面要清洁、干燥，无油脂，保持粗糙度和清洁度，直到第一道漆喷涂；

吹扫除尘需要在干燥的气候条件下进行，底材温度大于空气露点温度3℃或以上，相对湿度小于85%；保持充足、连续、干燥、洁净、压力在7-10KG的压缩空气；

选择合适的油水分离器，确保压缩空气无油、水；油水的检测方法为：使用一块干燥、干净的白布，放在吹扫喷枪枪口，若白布变湿则有油水，经一段时间后变干则有水；不干则有油；油水的检测每次吹扫前都要做；含有油、水的压缩空气不能用于涂装施工；吹扫时喷枪与表面成30-60角。

所有灰尘要求彻底清理，根据ISO8502－3灰尘量要小于3级，抛丸后钢板表面灰尘清洁度标准见表1。

表1

构件表面处理后4个小时内，钢材表面在返黄前，就要涂漆；如果钢材表面有返锈现象，变湿或者被污染，要重新清理到前面要求的级别；

5.3 油漆混合搅拌

双组分油漆混合前先将主剂和固化剂分别搅拌均匀，然后一边搅拌主剂一边加入固化剂；然后加一定量的稀释剂在固化剂桶中将桶洗净，再将固化剂桶内成分倒入主剂桶内，使用工作状态良好的搅拌器，保证油漆混合均匀、彻底。油漆在搅拌后需静置片刻以排除气泡和做相应的熟化。

低温施工时，提前24小时将油漆及喷涂设备放在20-30℃的环境中加热，以避免不必要的稀释；同时须注意油漆与待施工底材的温差不要过大，以免喷涂后出现漆病；

油漆须按量混合，特别要强调的是，超过了混合后使用时间的油漆，不能加入稀料继续使用。因此, 要注意根据使用量组配油漆, 并且一定要在使用时间内用掉。混合后使用寿命数据见表2。

双组份油漆的配比和混合后使用寿命 表2

5.4预涂装

在进行涂装前，应对局部喷涂难以严密遮盖部位先进行预涂装，即对焊缝、边缘、各种孔以及结构复杂、较难喷涂到的部位刷涂，特别注意刷涂不要留下气孔或漏涂；特别应注意对凹陷处涂严油漆，即漆膜下不能留有任何空气或其他杂质的空穴，必须注意不能有漏涂的地方。

5.5涂装

5.5.1喷涂要求

预涂装完毕后，进行油漆的喷涂施工。预涂与喷涂的涂装间隔在预涂后很短时间内进行喷涂，或在预涂油漆固化达到一定程度后再喷涂，不能在油漆半干的状态下进行喷涂，否则会产生漆病。

5.5.2 喷涂 （以“佐敦resist 78”无机富锌底漆为例）

锌粉:硅酸乙酯=18.5kg:9L；

采用4/25号稀料来稀释调整施工时的粘度，一般情况加入比例为10％左右，具体根据喷涂时环境温度等因素来决定；

施工时选择相适应的枪嘴，32：1的无气喷涂机；4-5公斤左右的压缩空气压力；内径9mm的输油管；

将铁桶内锌粉拿出，将塑胶桶内硅酸乙酯溶液摇匀后倒入铁桶中。加入0.5L左右稀料到塑胶桶中，将桶涮净，再倒入铁桶中。用动力搅拌器将铁桶内成分搅拌均匀，然后在持续搅拌的状态下缓缓加入锌粉，直至搅拌均匀，用60目的滤网过滤后使用；

将铁桶内油漆搅拌均匀，进行试枪，调整空气压力和油漆的黏度以得到良好的雾化。雾化良好后立即进行喷涂，在喷涂的过程中，油漆的搅拌不能停；

在喷涂前可以先预喷焊缝部位，等焊缝部位表干后再进行整体喷涂，要注意涂装间隔不能太长，通常在30分钟内，所以也可以考虑一边预涂一边喷涂；

如果预涂操作有困难，也可以考虑喷涂后面立即用搅拌好的涂料进行补涂的方式，预涂的过程中应不停的用刷子搅拌小桶内油漆，以避免锌粉沉淀；

补涂的部位包括型材反面、板材边口、各种孔、粗糙的焊缝、表面的凹凸不平、焊缝裂缝、咬口、自由边、结构复杂难以喷涂的部位；

喷涂和补涂产生的流挂和滴落应立即用刷子带平；

油漆喷到构件表面时应是平整、连续的湿涂层；雾化漆雾太细和温度过高时易产生干喷或半干喷情况，这种情况一定要避免，否则油漆无法结成良好的膜，会产生严重的漆病；在喷涂过程中产生流挂、打堆、桔皮部位将不可避免的产生龟裂；

在喷涂易堆积无机富锌涂料的部位时一定要注意，避免此处漆膜过厚造成龟裂。此处极易堆积油漆，因此应刷涂构件的内角边，正常喷涂构件的正面，快速一次性地喷涂。

喷涂应先后在横、纵两个方向进行，漏涂、虚喷、过低膜厚会在以后的洒水过程中产生返锈。

喷涂完成后立即检测漆膜，薄的地方立即补足膜厚，厚的地方立即用稀料檫除、进行补喷，过厚的漆膜会导致龟裂。

在某些情况下（如高温、高湿时）预涂和喷涂的接口处可能由于间隔时间太长而产生结合力问题，但并不妨碍与钢板接触的底漆附着力和性能，待完全固化后用细砂纸去除附着力不好的涂层即可。

5.5.3 无机富锌的最低施工温度为5℃，在低于此温度时有两种解决方案：

1）用环氧富锌漆代替，这种方案最适合北方施工，但只有在有中、面漆覆盖的情况下，环氧富锌漆才能与无机富锌的防腐性能基本相同，而且环氧富锌漆与无机富锌颜色有所不同。

2）加温至5℃以上，洒水加速固化。根据工厂的设备情况，这种方案也是可行的，但需要足够的设备、厂房和能源。另外采用这种方法时，漆膜上和漆膜中的水分一定要干透，才能运至0℃以下的外部环境中。

5.5.4无机富锌涂料在高温情况下施工，有可能产生干喷或半干喷，这种情况一定要避免，否则油漆无法结成良好的膜，会产生严重的漆病。在这种情况下可能采取的措施一般有：

1）在施工前将无机富锌油漆保存在10-20℃的环境中，尤其不能被太阳暴晒。

2）在施工前将油漆桶放在10-20℃的凉水桶中进行降温，注意不要将水引入到油漆中。

3）将构件放在厂房中喷漆（厂房有良好通风），在室外搭建遮阳棚（四面通风）。

5.6 漆膜厚度检测

5.6.1干膜湿膜厚度

施工各道油漆时，漆膜均匀，并达到规定的漆膜厚度，以保证涂装质量及保证年限。检测工具：湿膜测厚仪、干膜测厚仪

检测方法：油漆喷涂后马上用湿膜测厚仪垂直按入湿膜直至接触到底材，然后取出测厚仪读取数值。漆膜没有完全硬干前，用干膜厚度仪检测数值是不准的。因油漆种类不同，油漆干膜和湿膜直接厚度对比值不同。无机富锌因含固化成分不同，其值也有所区别。RESIST 78无机富锌底漆干膜和湿膜厚度间的对应值可见表5:

表5：resist78无机富锌漆干膜湿膜厚度对应值

油 漆 名 称 干膜厚度(微米) 湿膜厚度(微米)

无机富锌resist78 50 70

5.6.2膜厚控制原则

膜厚的控制应遵守两个90％的规定，即90％的测量点的干膜厚度应达到规定的干膜厚度，剩余10％的测量点的干膜厚度应达到规定干膜厚度的90％以上，没有达到干膜厚度的部位应及时补涂油漆至规定干膜厚度。

5.7养护

5.7.1在湿度不能连续高于70%时，喷涂完成后需要洒水/喷水以帮助固化。根据多次涂装经验显示，在10℃时喷涂完成约1小时15分钟后进行，在25℃时喷涂完成约40分钟后进行，在阳光照射下和大风天气中要缩短。洒水太早可能会破坏过软的漆膜，洒水太晚可能会引起漆膜因空气中的湿度太低而固化不良，因此要给予足够重视。

洒水时尽量不要造成积水，洒水总是在漆膜表面的水刚刚干燥后进行。通常在涂层表干后（以手掌接触漆膜后不沾手为表干标准），3小时内每小时间隔至少洒水一次为宜，多则不限。实际操作中，使用农用喷雾器喷涂均用，操作方便。

5.7.2 固化检测

构件表面用丁酮(MEK)擦拭来回50次达到《ASTM D4752-2003 用溶剂擦试法测定硅酸乙酯(无机)富锌底漆耐甲乙酮的标准试验方法》的5级为合格。

5.8无机富锌修补

5.8.1 无机富锌修补方式

无机富锌有用无机富锌修补和环氧富锌修补两种方式。无机锌一般不建议自身复涂。用无机富锌修补能取得一致的外观颜色，但表面处理困难，需要真空打砂设备，效率较低，无机富锌的固化有较严格的温湿度限制。

用环氧富锌漆修补这种方案易于施工，但只有在有中、面漆覆盖的情况下才可以修补。

5.8.2修补工艺

清除表面的锈、旧的漆层和其他污物直至钢板，并达到25µm的表面粗糙度。

将破损部位周围15-25cm 范围内完好漆层拉出坡口，以保证修补涂层与原涂层平滑的过渡；

表面灰尘的清洁达到ISO8502-3的3级或更好的标准。

利用空气喷涂或手工刷涂。空气喷涂能得到理想的漆膜外观并且适合较大面积的施工；手工刷涂要平整，无流挂、打堆和刷痕。

每度涂层硬干后立即检测漆膜，薄的地方立即补足膜厚。

6 质量控制

6.1涂装环境

涂装前及涂装过程中，除了构件涂层的表面要清洁、干燥外, 还要注意底材温度要高于露点温度3℃以上，以免底材的凝露影响涂料的附着力。一般说来，在相对湿度低于85％的情况下，构件可施工温度与环境温度基本相同，因此在相对湿度低于85％的情况下可以进行施工。

油漆干燥过程中应始终保持良好的通风；以利于溶剂的顺利挥发和油漆正常的干燥、固化。

6.2 表面处理的检验

表面清理级别达到规格书和产品规定的指标Sa2.5 级；粗糙度达到规格书和产品规定的指标30-85微米；表面灰尘的清洁达到ISO8502-3的3级或更好的标准；盐分测定符合项目要求；抛丸磨料表面温度大于露点3℃，相对湿度小于85%。

6.3 设备清洗

新的漆刷无需清洗，新的喷漆泵必须彻底清洗除去泵内的油；漆刷使用后，先用相应得稀释剂清洗．然后再泡在清水中．再次使用前，晾干使用；喷漆泵使用后，先用先用相应得稀释剂清洗循环清洗，然后再加入新的稀释剂做最后的清洗。使用后的稀料经沉淀过滤后，可以用来做洗泵的稀料。

6.4质量检查和验收标准

采用的有关标准规范

《钢结构工程施工及验收规范》 GB50205—2001

《涂层钢材表面锈蚀等级和除锈等级》 GB8923-2008

《涂层材料使用前的钢料--表面的清理》 ISO 8502-2006

《用溶剂擦试法测定硅酸乙酯(无机)富锌底漆耐甲乙酮的标准试验方法》ASTM D4752-2003

注：ISO与ASTMD标准选用是根据“佐敦RESIST78”无机富锌漆产品说明选定

7 安全措施

7.1做好消防安全工作

要对油漆工和从事操作、保管易燃易爆化学品人员，进行必要的消防常识和岗位防火责任制的教育考核，使各岗位人员全面了解油漆和各种稀释剂的成分、性能、火灾危险性，掌握安全保管和使用的方法，做到考试合格后上岗操作，对违章违纪屡教不改者要撤离岗位。

7.2 油漆储存环境

油漆存储仓库的建造要使用非燃烧材料；库房位置要远离明火作业点、高压线；库内要专人负责；采取防火、防爆、通风、降温等措施；保管人员对油漆仓库的安全负责。

7.3 喷涂工程防火

施工人员应对施工要求的环境有充分的了解，在油漆使用过程中，尽量避免敲击、碰撞、冲击、摩擦等动作，防止产生火花，以免引起燃烧。施工现象应保持良好通风。喷漆工人应穿防静电服进行作业，佩戴防护面罩等。施工场地配备足够的灭火器，一旦发生火灾及时扑救。

施工场地严禁吸烟，并有各种防火醒目标志，不准携带打火机、火柴等火种进入喷涂场地。

8工程应用前景

无机富锌底漆防腐效果好，无机富锌涂料施工工艺简单、有良好的耐腐蚀性能、耐温、耐海水、耐油、耐溶剂、耐候性能好以及长达10～20年的防锈年限。无机富锌固化后，耐水性能优良，可长期浸泡水中。由于其无有机溶剂，无异味、不燃不爆，施工工艺简单，综合成本低，施工工具易清洗，不污染环境，社会效益显著。