摘要:涂层掉不掉,八成在看到底漆之前就定了。除锈等级少做一级、表面残留一点盐分,后面刷再贵的面漆也撑不过三年。这篇把 Sa3、Sa2.5、Sa2、St3 的边界、对应配套体系和验收判据讲实。
写在前面:钢结构防腐是”底层决定寿命”的典型——同一套聚氨酯面漆,喷砂到 Sa2.5 能用十二年,手工打磨到 St3 可能五年就返锈。我们供货时会先问清楚构件用在什么腐蚀环境、打算几年翻新一次,再倒推该给什么级别的除锈与配套,因为这一步定错了,后面的钱全白花。更多材料口径见 rzsteel.cn。
除锈等级执行 GB/T 8923.1(等同采用 ISO 8501-1),用字母加数字表示:
| 国内 GB/T 8923.1 | 国际 ISO 8501-1 | 瑞典 SIS 055900 | 美国 SSPC | 粗糙度 Ra 参考 |
|---|---|---|---|---|
| Sa3 | Sa3 | Sa3 | SSPC-SP5(白级) | 40~75 μm |
| Sa2.5 | Sa2½ | Sa2½ | SSPC-SP10(近白级) | 40~75 μm |
| Sa2 | Sa2 | Sa2 | SSPC-SP6(商业级) | 30~65 μm |
| St3 | St3 | St3 | SSPC-SP3 | 不宜作长效配套 |
| Fl | Fl | — | SSPC-SP7 | 需再打磨 |
图纸上写”Sa2.5 级、粗糙度 40~75 μm”是最常见也最合理的写法;只写”除锈达标”等于没写。
按大类属钢结构表面处理与防腐涂装工程。供货形态分两种:一是钢构厂内完成”除锈 + 底漆”(多数情况,构件出厂前至少一道底漆),二是现场补涂与面漆(安装、焊接、破损部位)。分界线一般在”厂内做到底漆、现场做中间漆与面漆”,因为运输与焊接必然破坏涂层。
防腐涂层的性能由树脂基料、防锈颜料与固化剂三部分决定,看懂成分比记住品牌更有用。
| 涂层类型 | 主要成分 | 作用机理 | 适用位置 |
|---|---|---|---|
| 环氧富锌底漆 | 环氧树脂 + 锌粉(干膜中锌含量常 60%~80%) | 牺牲阳极保护,锌先腐蚀保住钢 | 重防腐底漆,C4/C5 环境首选 |
| 无机富锌底漆 | 硅酸乙酯 + 锌粉 | 耐温可达 400℃,耐溶剂强 | 高温构件、储罐内壁 |
| 环氧云铁中间漆 | 环氧树脂 + 云母氧化铁 | 片状屏蔽,延长水汽渗透路径 | 中间漆,替代多道底漆 |
| 聚氨酯面漆 | 丙烯酸聚氨酯 | 耐候、保光保色 | 常规户外 C3/C4 面漆 |
| 氟碳面漆 | 氟树脂 | 耐紫外与耐化学性最好 | 桥梁、场馆等长寿命工程 |
| 环氧面漆 | 环氧树脂 | 耐水耐碱,但耐紫外差、易粉化 | 埋地、水池、室内 |
一个常见误区是”锌粉越多越好”。锌含量过高时涂层变脆、附着力下降,焊接切割时锌蒸气也更多;一般重防腐体系取 60%~80% 干膜锌含量,再按设计文件确认,不要自己加码。
| 项目 | 指标要求(常规) | 试验方法 |
|---|---|---|
| 附着力(拉开法) | ≥5 MPa,重防腐 ≥8 MPa | GB/T 5210 |
| 附着力(划格法) | ≤1 级 | GB/T 9286 |
| 耐冲击 | ≥50 cm·kg | GB/T 1732 |
| 柔韧性 | ≤2 mm 弯曲无裂纹 | GB/T 1731 |
| 耐盐雾 | 底漆配套 500~1000 h 无红锈 | GB/T 1771 |
| 耐人工老化 | 面漆 600~1000 h 变色 ≤2 级 | GB/T 1865 |
附着力是唯一能现场测、也能一次判死活的指标。拉开法用便携式拉拔仪,测点选平整无焊缝处,每 100 m² 至少 3 点。
喷砂后的表面不是”越光越好”,而是”干净 + 有锚纹”。判断两件事:
| 检查项 | 合格状态 | 不合格表现 |
|---|---|---|
| 清洁度 | 无油、无锈、无旧漆、无明显色斑 | 有黄锈点、有条状残漆 |
| 粗糙度 | Ra 40~75 μm(重防腐),锚纹均匀 | 过光(<25 μm)或过粗(>100 μm) |
| 盐分 | 表面氯离子 ≤50 mg/m²(重防腐) | 有返潮白霜、手摸发涩 |
| 灰尘 | 灰尘量等级 ≤2 级 | 手抹有明显粉状残留 |
盐分是最容易漏检的一项,海边项目尤其致命:盐分留在锚纹里,涂层看着完好,一年后从内部起泡。现场可用 Bresle 盐分测试贴片,抽 3~5 点即可判断。
| 参数 | 要求 | 后果 |
|---|---|---|
| 环境温度 | 5~38℃(环氧类不低于 5℃) | 低温固化不完全,硬度上不来 |
| 相对湿度 | ≤85% | 湿度高易泛白、附着力下降 |
| 钢材表面温度 | 高于露点 3℃ 以上 | 结露后涂装必然脱落 |
| 喷砂压力 | 0.6~0.8 MPa,磨料干燥无油 | 压力不足锚纹达不到 |
| 涂装间隔 | 按产品说明,一般 2~24 h(环氧类) | 超时未涂需打磨拉毛,否则层间剥离 |
| 无气喷涂压力 | 15~20 MPa | 压力不足雾化差、干膜不均 |
| 稀释比例 | 不超过厂家上限(常 5%) | 超量稀释导致膜厚不足、防锈失效 |
焊缝、边角、螺栓孔是三大薄弱点,规范要求这些部位先做”预涂”(刷涂一道),再整体喷涂,否则边角的干膜厚度只有平面的 30%~50%。
| 需求 | 做法 | 注意 |
|---|---|---|
| 耐酸碱(化工) | 环氧底漆 + 环氧面漆或乙烯基酯 | 面漆不耐紫外,室外需再加聚氨酯 |
| 耐高温(≥200℃) | 无机富锌或有机硅耐高温漆 | 普通环氧 120℃ 以上会软化 |
| 埋地或水下 | 环氧煤沥青或厚浆型环氧,膜厚 ≥300 μm | 需配阴极保护时注意涂层耐碱性 |
| 防火兼防腐 | 底漆 + 防火涂料 + 面漆 | 防火涂料与底漆相容性须做试涂 |
| 饮水接触 | 无溶剂环氧(卫生级) | 需卫生许可批件 |
| 冬季施工 | 低温型固化剂或加热 | 5℃ 以下普通环氧基本不固化 |
| 腐蚀环境 | 典型场景 | 除锈等级 | 推荐配套(底/中/面) | 总干膜厚 |
|---|---|---|---|---|
| C2 低腐蚀 | 室内干燥厂房 | Sa2 或 St3 | 醇酸防锈漆 2 道 | 80~100 μm |
| C3 中等 | 城市大气、一般室外 | Sa2.5 | 环氧富锌 1 道 + 聚氨酯面漆 2 道 | 160~200 μm |
| C4 较高 | 工业大气、沿海一般区 | Sa2.5 | 环氧富锌 + 环氧云铁 + 聚氨酯 | 240~280 μm |
| C5 很高 | 海边、盐雾、化工区 | Sa2.5~Sa3 | 环氧富锌 + 环氧云铁 2 道 + 氟碳 | 320 μm 以上 |
| 埋地/水下 | 基础、水池、管廊 | Sa2.5 | 环氧煤沥青或厚浆环氧 | ≥300 μm |
| 高温构件 | 烟道、炉体 | Sa3 | 无机富锌 + 有机硅 | 按设计 |
不适用的组合也要知道:醇酸类不能用在碱性混凝土或镀锌件上(皂化脱落);单道厚涂型环氧不能当户外长寿命面漆用(粉化);无机富锌上面必须配封闭漆,直接上面漆会起针孔。
| 缺陷 | 表现 | 根因 | 处置 |
|---|---|---|---|
| 早期返锈 | 3~6 个月出现黄锈点 | 除锈不到位、盐分残留 | 彻底除锈到 Sa2.5 后重做 |
| 起泡 | 局部鼓包,破后有液体 | 表面结露或盐分、阴极保护过 protect | 铲除至基材,测盐分后重涂 |
| 层间剥离 | 面漆成片揭下 | 涂装间隔超时未拉毛 | 全面铲除,逐道重做 |
| 针孔 | 密集小孔 | 无机富锌直接上面漆、喷涂过厚 | 打磨后补封闭漆 |
| 泛白 | 表面发白失光 | 高湿环境下胺固化剂析出 | 打磨后重涂面漆 |
| 粉化 | 手抹有粉 | 环氧面漆暴露在紫外下 | 改用聚氨酯或氟碳面漆 |
| 边角锈 | 只出现在棱边 | 未做预涂,边角膜厚不足 | 边角先刷涂一道再喷 |
| 等级 | 视觉描述 | 现场一句话判据 |
|---|---|---|
| Sa3 | 均匀金属光泽,无任何色斑 | 像新切的钢面 |
| Sa2.5 | 无锈无油,仅点状浅色斑 | 手抹无灰、目视无明显锈 |
| Sa2 | 允许轻微附着物 | 有零星锈影但刮不掉 |
| St3 | 动力工具打磨出金属光泽 | 打磨痕迹均匀、无锈皮 |
| St2 | 无松动锈皮 | 锈层紧贴但可见 |
| 干膜厚 μm | 每平米涂料用量 kg(密度 1.5、体积固含 55%、损耗 30%) | 说明 |
|---|---|---|
| 40 | 约 0.16 | 薄涂底漆 |
| 60 | 约 0.24 | 常规底漆 |
| 80 | 约 0.32 | 中间漆 |
| 120 | 约 0.47 | 厚浆型一道 |
| 240 | 约 0.94 | 重防腐两道 |
公式:用量 = 面积 × 干膜厚 ÷ 1000 × 密度 ÷ 体积固含 × (1+损耗)。
| 项目 | 允许范围 | 测量工具 |
|---|---|---|
| 环境温度 | 5~38℃ | 红外测温枪 |
| 相对湿度 | ≤85% | 温湿度计 |
| 钢板温度 | 露点 +3℃ 以上 | 露点仪 |
| 风速 | ≤5 m/s(室外喷涂) | 风速仪 |
| 表面盐分 | ≤50 mg/m² | Bresle 贴片 |
问:图纸只写”除锈 Sa2.5、环氧底漆两道”,这个配套在沿海能用几年? 答:要看总干膜厚度和面漆类型,不能只看除锈等级。Sa2.5 加两道环氧底漆,若面漆也是环氧,总膜厚大概 160~200 μm,属于 C3 级别,在沿海工业大气(C4~C5)环境下通常 5~8 年就会明显失光返锈,因为环氧面漆不耐紫外,会粉化。沿海建议改成”环氧富锌底漆 60 μm + 环氧云铁中间漆 80 μm + 聚氨酯或氟碳面漆 2 道 80 μm”,总膜厚 240 μm 以上,寿命才能到 10~15 年。另外务必把”膜厚”和”测点规则”写进技术条件,否则施工方按最低膜厚做,实际可能只有 120 μm。图纸含糊时,用腐蚀环境等级(C3/C4/C5)来澄清,比争论几道漆更有效。
问:现场没有喷砂条件,只能手工和动力工具打磨到 St3,能不能替代 Sa2.5? 答:短期的临时修补可以,长效配套不行。St3 的表面没有锚纹,涂层只能靠化学附着,附着力通常只有喷砂面的一半左右;而且手工打磨很难清干净锈坑底部的锈和盐分,涂层做完表面看着完好,一年内就从残留锈点开始起泡。行业通行的做法是:重要构件、重防腐体系必须喷砂到 Sa2.5;已经安装无法喷砂的现场补涂部位,至少用动力工具打磨到 St3 并做”表面转换剂”处理,再选容错性好的高固含环氧底漆,同时把这一区域的检查周期缩短到一年一次。如果整批构件都只能用 St3,就该在合同里如实写明,并相应提高膜厚、缩短翻新周期,而不是假装达到了 Sa2.5。
问:怎么判断施工方到底做到 Sa2.5 了,验收时看什么? 答:看三样东西,都不需要专业仪器。第一看照片:要求喷砂后、涂底漆前拍带标尺的近景照,Sa2.5 的表面是无锈无油、仅有点状浅色斑,如果照片里能看到成片锈影或条状旧漆,就是没做到。第二用手抹:手指抹过去应无粉尘、无油感,抹完手上没有灰。第三看锚纹:用 10 倍放大镜或对着光斜看,表面应是均匀麻面而不是光滑面,粗糙度 40~75 μm 用粗糙度对比样块一比就能判断。有条件的话加一步盐分测试,海边项目必做,Bresle 贴片抽 3 点,氯离子超 50 mg/m² 就要重新清洗。记住一句:除锈是唯一”做的时候看得见、装上去就看不见”的工序,所以照片和记录必须留。
问:底漆、中间漆、面漆能不能用不同厂家的产品?间隔时间怎么控? 答:理论上可以,实践中风险很大,跨品牌混用必须做相容性试涂。原因是不同厂家的环氧固化剂体系、溶剂配比不同,前道漆未完全固化就上后道,溶剂会把下层咬起(咬底),或者表面形成一层胺霜导致层间不粘。稳妥做法是同一腐蚀环境用同一厂家的成套体系,厂家会给配套表和最长/最短涂装间隔。间隔控制有两个方向的坑:太短(前道未实干)会咬底、起皱;太长(超过最长间隔,环氧类常为 7 天)表面完全固化,后道漆无法与它形成化学键,必须先打磨拉毛再涂。实际工程里”隔了半个月才上面漆又没打磨”是层间剥离的头号原因,一旦剥离就是成片揭下,返工成本远高于当初多买一桶漆。
问:镀锌构件还需要做防腐涂装吗?如果要做,怎么处理表面? 答:看环境和设计寿命。热浸镀锌本身在 C3 环境能撑 15~25 年,一般不需要再涂;但在 C4/C5 环境(沿海、化工)或要求 30 年以上寿命时,常用”镀锌 + 涂装”的 duplex 体系,两者叠加寿命可达单纯镀锌的 1.5~2.5 倍。难点在附着力:锌层表面光滑且有氧化层,直接刷漆必掉。正确做法是先做表面处理——扫砂或打磨拉毛,再用专用镀锌件底漆(环氧封闭漆或含磷酸盐的附着力促进底漆),然后按正常体系上中间漆与面漆。绝不能用醇酸类漆,它与锌反应皂化,几个月就成片脱落。另外切割口、焊口、镀锌漏镀处必须先补锌(冷镀锌喷剂或锌粉漆)再做涂装,这三处是镀锌构件最先锈的地方。
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