建筑钢结构涂料及配套设计.ppt

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1、建筑钢结构涂料及配套设计一、涂层配套体系设计五要素相关标准图一、涂层配套体系设计五要素腐蚀环境工况条件防护寿命性价比相关标准：vISO129442007色泽和清漆保护漆体系对钢结构的防腐保护 ISO46282003 色漆和清漆涂层老化的评定vGB/T 8923-1998涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 GB/T13288-1991 涂装前钢材表面粗糙度等级的评定 GB/T18838.1-2002 覆涂涂料前钢材表面处理喷射清理用金属磨料的技术要求 GB/T17850.1-2002 覆涂涂料前钢材表面处理喷射清理用非金属磨料的技术要求 GB50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范 GB5

2、0046-2008 工业建筑防腐蚀设计规范 vYB/T 4390-2013 工业建筑钢结构防腐蚀涂装质量标准性能价格比：遵循“全寿命经济分析法”Life cycle Cost Analysisv追求最佳性能价格比v经济性与技术先进性相结合例：中国北海油田，应用高性能涂料配套改性环氧漆各类富锌底漆聚氨酯涂料聚硅氧烷面漆分析总费用节约选择长效保护，延长第一次大修年限。国际上目前广泛采用的是涂装年均成本，而非一次投资成本。涂装年均使用成本式中开始涂装费用；第一次大修费用；维修导致的停业损失；使用寿命年限。使用寿命越长，则涂装年均使用成本越小。二、建筑钢结构常用涂料及配套1、常用配套醇酸底漆：占建筑钢

3、结构涂料的三分之一。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；醇酸涂料环保发展方向醇酸底漆醇酸面漆内外侧水性醇酸涂料高固含量醇酸涂料改性醇酸涂料聚苯胺苯已烯丙烯酸有机硅室外C高性能配套方案：耐久性年富锌底漆类型：富锌底漆 环氧类中层漆 高性能面漆丙烯酸聚氨酯面漆氟碳面漆聚硅氧烷面漆无机富锌锌粉含量水性无机富锌底漆醇溶性无机富锌车间底漆底漆有机富锌锌粉含量环氧富锌底漆聚氨酯富锌底漆v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v

4、水性无机富锌底漆广泛应用，全国产量约一万吨v醇溶性无机富锌底漆需用环氧封闭漆进行封闭v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。v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，低；防腐蚀性能好，可省却中层漆。表三 室内钢结构防腐防火涂层配套：无机硅酸锌底漆本身可耐高温。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；防火涂料与面漆附着力测试

5、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，收缩面漆面漆 室内钢结构室内钢结构:也可用环氧类也可用环氧类;室外防火涂料面漆室外防火涂料面漆:醇酸醇酸.丙烯酸丙烯酸.氯化橡胶氯化橡胶.聚氨酯聚氨酯.氟碳氟碳.聚硅氧烷聚硅氧烷 喷涂面漆的作用喷涂面漆的作用:抵抗腐蚀性介质和对应力对防火涂料的破坏抵抗腐蚀性介质和对应力对防火涂料的破坏;对建筑总体起装饰美观作用对建筑总体起装饰美观作用.溶剂型防火涂料和溶剂型面漆之间有较好的附着力溶剂型防火涂料和溶剂型面漆之间有较好的附着力 溶剂型防火涂料不能用水性面漆配套溶剂型防火涂料不能用水性面漆配套.2、电弧喷锌铝与防腐涂料复合涂层配套、电弧喷

6、锌铝与防腐涂料复合涂层配套 依据依据ISO14713国际标准国际标准,在在C3.C4大气条件下大气条件下,电弧喷锌铝与防腐电弧喷锌铝与防腐涂料的复合涂层有大于涂料的复合涂层有大于20年的使用寿命年的使用寿命 表四：三、建筑钢结构的涂装工艺三、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四要素涂装工艺关键涂料涂装设备涂装管理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涂装工艺关系到工程质量、工程使用寿命涂装工艺关系到成本核算、经济效益涂料、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

7、济中不规范竞争表五:各行业涂料、涂装成本比例节能减排，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、污染严重估算数据，仅供参考！表面处理打磨、抛丸、喷砂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金属粉尘砂尘噪音金属热喷涂锌粒氧化锌粉尘喷漆有毒有机溶剂漆雾噪音切割、电焊车间底漆的烟尘 树脂高性能化发展高性能涂料产品 颜填料无金属、微细化 溶剂低毒化 助剂复合高效化压力喷嘴气动搅拌 表面处理等级无气喷漆技术先进工艺涂装设备需涂装技术的密切配合双组份水性富锌重

8、防腐涂装行业内部发展极不平衡：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：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；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；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嘴多方位固定排列，集装箱箱体移动进行箱内外自动喷漆。喷漆。达到效果达到效果节能减排节能减排 提高自动喷漆的最高生产率：提高自动喷漆的最高生产率：ITEU生产节奏小于三分钟生产节奏小于三分钟 提高自动喷漆的均匀程度提高自动喷漆的均匀程度 膜厚

9、质量：两个膜厚质量：两个90%减少涂料消耗量减少涂料消耗量 涂料耗量降低涂料耗量降低5%减少减少VOC的排放的排放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：业主每个环节均需涂装专业人员！涂装工人：无需等级考试 无需特征设计单位总包工厂涂装分包车间涂装施工涂装施工素质不高2.涂装工艺流程设计依据 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涂装工艺流程1有预处理工艺 右见图二喷砂车间预 处 理 车 间喷漆车间抛丸、除锈 喷车间底漆烘干 钢材（板材、型钢、球扁钢）转运至涂装车间 交验 喷第二道面漆 焊缝处理、补涂 工地吊装、併焊 表面二次喷砂

10、 机械加工节段焊接 底漆预涂喷底漆 喷中层漆喷第一道面漆 涂装工艺流程2 图三钢材钢材切割焊接成构件喷砂除锈焊缝打磨处理喷中层漆自然干燥统喷底漆预涂底漆焊缝处理装运到现场焊接安装统喷第一道面漆预涂面漆交验检查质量统喷第二道面漆修补底漆、中层漆3.涂装各工位工艺技术参数涂装各工位工艺技术参数 涂层配套方案及规定膜厚：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；以海南国际会展中心室外钢结构为例说明；该建筑处于该建筑处于C4C5严重海洋腐蚀大气中；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。设计配套体系涂层有大于十五年的使用寿命。无机硅酸锌底漆无机硅酸锌底漆 60u

11、m （一道）（一道）环氧封闭漆环氧封闭漆 30um （不计膜厚）（不计膜厚）环氧云铁中层漆环氧云铁中层漆 150um（一道）（一道）丙烯酸聚氨酯面漆丙烯酸聚氨酯面漆 80um （二道）（二道）合计合计 290um 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GB8923-1988 清洁度标准，用标准照片对照判定。表六 国家标准、国际标准和美国SSPC标准

12、的对应关系GB8923-88ISO8501:1988SSPCGB 8923-88ISO8501:1988SSPC Sa 3 Sa 3SP5Sa 1Sa 1SP7 Sa 2.5 Sa 2.5SP10Sa 3Sa 3SP3 Sa 2 Sa 2SP6Sa 2Sa 2SP2 钢材表面经过机械除锈（抛丸、喷砂）达到GB/T 13288-1991标准，Rz75um左右；用ISO 8503-1比较样板法 ISO 8503-4触针法 ISO 8503-5复制胶带法 测量判断。国外工程对粗糙度的要求常用Ra来表示；Rz=Ra（46）钢结构表面缺陷的处理 按ISO12944标准，钢结构表面缺陷的处理等级与钢结构暴

13、露的腐蚀环境有关。表七 钢结构缺陷的处理序号 种类 处理方法1 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2 切割边 切割峰谷差，打磨到1mm以下时；对熔渣进行打磨处理3 剥落 钢材表面的剥落，用砂轮修整4 凹坑 深度为0.8mm以上的要补焊处理5 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 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ISO12944-2P1 C1和C2P2 C3和C4P3 C5-I和C5-MISO 8501-3 Preparation grades of welds,cut edges and other areas wit

14、h surface imperfections焊缝、切割边和其表面缺陷的处理等级中描述了不同的钢结构缺陷，主要包括：该工程处于C4C5严重腐蚀大气环境条件下，电焊缝表面处理必须达到P3级。油脂的清理：钢结构制造中，局部油脂用有机溶剂反复擦拭。ISO/WD 8502-7 油、脂类现场测定法；GB/T 13312-1991 验油试纸法；简易“洒水法”（非标准）喷砂（丸）除锈原理：磨料被压缩空气推入或吸入管道，在管道内被气流加速，形成磨料流从喷枪喷出，磨料以极高的速度冲击钢材表面，依靠冲击和磨削作用，去除锈，锈氧化皮等形成一定粗糙度。喷砂技术基本要素专业喷砂房节能、环保 金属磨料筛选分离系统 磨料回

15、收系统 除尘系统（排尘口粉尘浓度100mg/m）电器控制系统 多台喷砂机联合喷砂系统 自动操作的工件系统空压气及油水分离器 空气压力范围：0.550.75MPa；空气颗粒度不小于1m 安装油水分离器后，空气含油率1mg/m 压力露点温度-20 空气软管内径应为喷嘴孔径34倍，直径不小于3.1cm 喷嘴喷嘴材质：以前用铸铁、陶瓷，现用特殊耐磨合金不同喷嘴材料和不同磨料使用寿命（小时）表八喷嘴材质钢砂（丸）石英砂氧化铝说明碳化钨500-800300-40020-40碳化硅500-800300-40050-100质量轻碳化硼1500-2500750-1500200-1000性价比高直通型 速度349

16、km/h文丘里型 速度724km/h文丘里双孔型 效率最高 喷嘴孔径喷砂质量要求钢结构状况、材质喷砂效率空压机容量喷砂作业场所环境条件选择依据清洁度粗糙度用于建筑钢结构喷砂嘴孔径一般为9-11mm，当喷嘴孔径14mm时，应及时更换。喷嘴内孔结构结构表九 喷砂规范操作技术参数喷砂的技术参数项目指标喷砂距离200300mm喷砂角度6070移动速度46米/分环境条件相对湿度RH80%温度15喷砂与喷底漆最小间隔4小时（RH85%）抛丸“抛丸”工艺原理：“抛丸”是利用抛头上的叶轮，在高速旋转时所产生的离心力，把磨料以很高的线速度射向被处理的钢材表面，产生打击和磨削作用，除去钢材表面的氧化皮和锈蚀，并产

17、生一定的粗糙度。抛丸处理效率很高。抛丸工艺参数：在建筑钢结构行业中，有钢板预处理机，型钢抛丸机、轻钢结构立式抛丸机 以钢板预处理机为例，调妥各项技术施工指标：钢板输送：辊道输送，变频无极调速，速度范围28m/min抛丸机：抛丸器（抛头）（412只）磨料速度 6080m/s 叶轮转速2500r/min 定向套分丸轮叶片 除尘系统 车间底漆喷漆装置 富锌漆专用无气喷漆机（32:1）气动搅拌机，不同搅拌 喷嘴喷枪移动速度0.51.2m/s 孔径0.480.53mm喷幅 7090车间底漆烘干 烘房温度60-80通过时间：12分钟冷却、通风、加速溶剂挥发“抛丸抛丸”与与“喷砂喷砂”之比较：之比较：“抛丸

18、”与“喷砂”相比，具有的优越性：“抛丸”：自动化操作，降低工人劳动强度，改善工作环境；“抛丸”：能保证表面处理清洁度、粗糙度的质量指标；“抛丸”：能提高钢材表面抗疲劳强度、硬度、抵抗腐蚀应力；“抛丸”：能耗比喷砂低三分之一；“抛丸”：除尘设备可集中处理粉尘，有利于环保。手工和动力工具打磨除锈 借助手工和动力工具：铲刀、钢丝刷、动力钢丝刷、动力砂轮片，动力针抢撞击等 部位：电焊缝、火攻梭正部位、切割边缘、自由边、凹坑、涂层修补处 处理级别：GB8923 St2 彻底的手工和动力工具除锈 St3 非常彻底的手工和动力工具除锈 是建筑钢结构涂装过程中重要环节 磨料 定义：在压缩空气、水流或抛头的推动

19、下，具有一定的速度后，有清理、切削、磨蚀、冲刷或能改变工件表面状态的颗粒状的物料称为磨料。类型：以应用的方式来分类 适用于室外开放式喷砂：石英砂：效果较好，单价便宜。但污染环境，工人易患矽肺职业病。GB7691-2003规定禁止使用，一次性使用成本较高。铜矿砂：系铜矿治炼付产品，是开放式喷砂中最常用磨料。价格低，可循环使用23次，不含游离硅，不会对人体产生矽肺。铜矿砂化学成分化学成分含量%化学成分含量%SiO238.40MgO2.15Al2 O33.35K2O0.53Ti O20.35Na2O0.40FeO41.55CuO0.47Fe2O33.15PbO0.04MnO0.27ZhO1.68Ca

20、O5.86S0.96铜砂矿的技术参数指标名称检测结果指标名称检测结果颜色黑色晶亮可溶性离子（%）0.0004形状强硬度、多棱角含水量（%）最大0.1硬度67莫氏含水电导率（ms/m）1表观密度kg/m3.610酸碱度PH6.88.0容量（T/m）1.75表十二表十一手提式焊缝喷砂机：磨料为棕刚玉、可循环使用。喷砂房及抛丸机：应用的磨料有：钢丸、棱角钢砂、钢丝段。各大船厂、沪宜钢构厂、振华港机厂等均采用混合磨料，直径为0.81.5mm范围内。表十 不同比例的磨料添加使用的磨料混合比新添磨料混合比1：150%钢丸/50%钢砂1：233%钢丸/67%钢砂3：260%钢丸/40%钢砂1：150%钢丸/

21、50%钢砂7：370%钢丸/30%钢砂3：260%钢丸/40%钢砂振华重工在涂装工艺设计中，对磨料做了规定：符合SSPCAB-1和AB-3标准，金属磨料清洁、干燥、无油、无杂物；导电率不高于250s/cm；符合环保要求的MSDS证书；供应商提供磨料化学成份、硬度、颗粒度分析等检验报告。进货和使用中抽样、检查。近期：“上海振华重工“、”宝桥“、”山桥“等大型钢构厂均采用合金（轴承）钢砂，收到较好效果。合金棱角钢砂化学成分表化学成分含量%C0.81.2Si0.151.2Mn0.21.2Cr0.61.6S0.05P0.05合金钢砂的物理特性项目特性颗粒度G40形状棱角、裂纹40%硬度5260HRC、

22、510710HV金相组织细匀回火马氏体碳化物级别2密度7.4g/cm含水率0.05%PH6.2表十三喷漆工喷漆工艺艺预涂：是涂装工艺中必不可少的工艺环节部位：切割边缘手工焊缝扶梯及型材反面锐角、拐角各种小孔 扇形孔流水孔人孔 底漆、中层漆，第二道面漆喷涂前必须预涂；涂装方法：刷图、只能用滚涂。无气喷漆技术 无气喷漆法是重防腐涂料涂装最主要办法。优点：涂装效率高，使用现代化涂装流水线；适应高固含量，无溶剂涂料，一次成膜厚，节能；掌握合适喷漆压力，充分搅拌，可少加或不加稀释剂，有利于环保涂料压力高，渗透性强，无空气、油水混入，涂层质量好。无气无气喷喷漆机漆机类类型型选择喷选择喷漆漆压压力力不同的建

23、筑钢结构涂料需要采用不同的无气喷漆机不同的建筑钢结构涂料需要采用不同的喷漆压力 按“海南国际展览中心”室外钢结构涂层配套；按AKZONBEL涂料使用说明书，进行无气喷漆工艺条件设计。表十四序号涂料名称与牌号无气喷漆机类型推荐喷漆压力1车间底漆Interzinc 12富锌漆专用机压缩比为32:1或33:111.2MPa2无机硅酸锌底漆Interzinc 123环氧封闭漆Intergard 269常规无气喷漆机压缩比为45:1或48:114.1MPa4环氧中层漆Intergard 475HS压缩比较高的无气喷漆机如70：119.0MPa5聚氨酯面漆Interthane 990常规无气喷漆机压缩比为

24、45:1或48:115.5MPa无气无气喷喷漆机漆机喷喷嘴的嘴的选择选择喷嘴：技术参数的选择正确与否决定了涂装的质量和涂料的消耗量：喷嘴的技术参数表十五序号涂料名称与牌号膜厚m喷嘴孔径mm流量L/min喷幅1车间底漆Interzinc 12200.430.481.01.3402无机硅酸锌Interzinc 126010.481.325303环氧封闭漆Intergard 2693010.431.025304环氧中层漆Intergard 475HS15010.591.925305聚氨酯面漆Interthane 9904020.330.72530说明：1.在喷距为3035cm时的设计参数；2.喷幅是

25、钢结构状况做适当调整；3.美国Graco公司及重庆长江机械厂喷嘴型号表示法。美国美国Graco公司喷嘴表示法公司喷嘴表示法以163-标准型（固定型）喷嘴举例说明163-419其中4-喷幅的一半（英寸）,喷幅为8英寸20.3cm 19-孔径为0.019（英寸）0.48mm重庆长江机械厂喷嘴表示法重庆长江机械厂喷嘴表示法 016-流量为1.6L/min Z -型号，此用于富锌类涂料 W用于水性涂料 P用于标准型涂料 25-在喷距为30cm时喷幅25cm 喷喷嘴的磨嘴的磨损损与及与及时调换时调换特别是富锌底漆的喷嘴磨损较大；孔径大而圆流量增大浪费涂料喷幅逐步变小膜厚不均匀影响涂层质量 表十六 喷嘴的

26、磨损与喷涂流量磨损程度喷嘴孔径mm喷幅mm流量L/min原先的尺寸0.383050.90磨损10.432801.17磨损20.482301.50磨损30.531401.80无气喷涂的涂装作业要求无气喷涂的涂装作业要求喷涂的距离：喷枪前部与钢结构表面的距离一般为3035cm 天气炎热干燥时，喷距太远，造成“干喷”。图五喷涂的姿势：喷速自始至终垂直于表面，平行移动。图六喷雾雾幅的重叠为保持涂层的均匀性，第二排雾幅与第一排雾幅重叠3050 图七双组份涂料的混合与搅拌双组份涂料的混合与搅拌高固含量的环氧涂料和聚氨酯涂料的高固含量的环氧涂料和聚氨酯涂料的A、B组分混合组分混合前后，均需用气动搅拌机充分搅

27、拌。前后，均需用气动搅拌机充分搅拌。严格掌握混合比，熟化时间和适用时间；严格掌握混合比，熟化时间和适用时间；按规定采用指定的稀释剂和稀释率；按规定采用指定的稀释剂和稀释率；稀释剂不能互用，更不能使用其他涂料公司的产品稀释剂不能互用，更不能使用其他涂料公司的产品 复涂复涂间间隔与干燥隔与干燥时间时间 近年来，不能精确掌握复涂间隔，造成了很多涂层质量问题，浪费了财力、人力。是涂装工艺的的关键。表十六 配套涂层的涂装间隔序号涂料名称与牌号25下最小涂装间隔（小时）25下最大涂装间隔1车间底漆Interzinc 121624无限制2无机富锌底漆Interzinc 121624无限制3环氧封闭漆Inte

28、rgard 2698无限制4环氧中层漆Intergard 475HS5无限制5聚氨酯面漆Interthane 9906无限制表十七 配套涂层的干燥时间 序号涂料名称与牌号25下表干（小时）25下硬干（小时）1车间底漆Interzine 1215分钟12无机富锌底漆Interzine 1215分钟13环氧封闭漆Intergard 2690.584环氧中层漆Intergard 475HS155聚氨酯面漆Interthane 9901.56备注：1、复涂的对象系自身复涂和推荐面漆；2、待涂表面需干燥、无油脂和锈蚀，否则需打磨、清洁。施工施工环环境条件境条件醇溶性无机富锌底漆在相对湿度50时，需洒水增湿，促进无机富锌底漆良好固化。施工环境条件表表十八序号项目合适范围1气温5352钢板温度大于露点温度33相对湿度854室内照明度底中漆200 lx面漆300 lx5室外施工风速5m/s雨天停止施工四、施工过程四、施工过程v1、钢板表面处理处理、钢板表面处理处理v2、预装预装v3、成品检测成品检测v4、发货发货此此课件下件下载可自行可自行编辑修改，修改，仅供参考！供参考！感感谢您的支持，我您的支持，我们努力做得更好！努力做得更好！谢谢!