[分享] 钢结构常用表面处理

钢结构常用表面处理

钢结构要获得很好保护，并不取决于使用的涂料有多好，最关键的是表面处理的程度。表面处理就好比是建筑的基础，如果基础很差，大厦就会傾斜，这方面最著名的莫过于意大利的比萨斜塔。如果涂料系统没有很好的基础（表面处理），那么就会比预料的使用寿命要短，比如说本来设计为十年的使用寿命，结果只有五年，或者更糟的结果就是在一年内或更短期内恶化而失去效用。无论是缩短使用寿命还是短期内涂料系统的恶化，都意味着业主在经济上的损失
涂装界的实际经验也表明，表面处理质量对涂层本身性能有着比其它因素更大影响。一旦选定了合适的涂料系统，如果表面处理很差，涂层质量也会很差。只有良好的表面处理，涂覆上去的涂料才能发挥其效用。

对于涂装施工人员来说，必须认识到表面处理的重要性，这样才能把工作做的更好。在涂料专家的观点上看涂装问题，最重要的是涂漆前的表面处理，而非涂料本身。笔者曾接触过一个超市网架钢结构工程，腐蚀防护工程中选用了水性无机富锌底漆干膜厚度40微米，而在实际的施工过程中表面处理只进行了简单的钢丝刷除锈，结果是可想而知的。通常新建结构所要求的表面处理最好都是Sa 2.5级，而使用无机富锌漆的唯一可接受的表面处理要求也是Sa 2.5级。因此，对于表面处理的选择来说，不同的项目要求，不同的涂料特性，对表面处理的要求都会有很大差异。

判断在表面处理的程度时，我们要引用到很多的标准。在实际工作中经常会遇到的表面处理标准主要有：
(1) GB 8923-88
(2) ISO 8501-1：1988
(3) SIS 055900：1967
(4) SSPC／NACE
GB8923－88是我国的国家标准，ISO8501则是现在普遍采用的国际标准，SIS 055900是世界上最早的影响也最大的标准。美国由于科技力量的强大，SSPC／NACE是他们使用的主要标准而不使用ISO国际标准，并且随着NACE在全球推广涂装检查培训认证，以及很多钢结构设计机构使用这一标准，因此在中国SSPC／NACE标准也经常会遇到。
表面处理中影响最大的标准是瑞典标准SIS 05 5900 1967，该标准最早由瑞典腐蚀研究所、美国测试和材料协会（ASTM）和钢结构涂装协会（SSPC）联合制定。其它国家的标准，比如德国DIN 55928、丹麦DS 2019等都是在此基础上建立起来的。瑞典标准现在已经与国际标准ISO 8501－1：1988合并且由后者取代。标准中的照片和定义、描述得到了最大程度的保留。
中国的国家标准GB8923等效采用于ISO8501－1：1988，因此在本这里将不再作更多介绍。

ISO 8501－1：1988是目测评定钢材锈蚀等级和表面处理等级的依据，它包括了28张彩色照片和相应的文字说明。其中24张照片来自原瑞典标准，另外4张来自于原德国标准DIN 55928的第四部分，附录1（1978年8月），“有机涂层防止钢结构的腐蚀，表面预处理及检测，照片标准。”ISO8501－1采用了原瑞典标准的主要内容，其主要理由是：
（1） SIS 05 5900已经得到了全世界的认可和广泛应用
（2） 摄制一套全新的照片花费太高，而且不一定会有实质性改进
（3） 在已建立的这个腐蚀标准等级体系有关的，以前和现有文件，在将来可以不做修改而毫不混淆地继续使用
ISO8501的这一部分比SIS055900早期版本适用范围稍有扩大，它包括除了氧化皮和铁锈以外还残存粘着的油漆和其他异物的钢材表面。
ISO 8501-1：1988将未涂装过的钢材表面原始程度按氧化皮覆盖程度和锈蚀程度分为四个等级，分别以A、B、C、D表示，并有相应的照片对照。
A 大面积复盖粘着的氧化皮，而几乎没有铁锈的钢材表面
B 已开始锈蚀，且氧化皮已开始剥落的钢材表面
C 氧化皮已因为锈蚀而剥落或者可以刮除，但在正常视力观察下仅见到少量点蚀的钢材表面
D 氧化皮已因锈蚀而剥离，在正常视力观察下，已可见普遍发生点蚀的钢材表面
ISO 8501对于预处理的方法和除锈程度的若干等级由除锈作业之后表面状态的方案描述以及典型样板照片共同定义。每一预处理等级都标有和所采用的清理方法类别相对应的字母“Sa”、“St”或“F1”。如果字母后面有阿拉伯数字，则它表示清除氧化皮、铁锈和原有涂层的程度。照片标有除锈前原有锈蚀等级和预处理等级的符号，如BSa2 ½ ，表示锈蚀等为B级的钢板喷射处理到Sa2 ½ 级。
有14张照片，A Sa2 ½到D Sa3，它们是表示用含有石英砂的磨料进行干法喷射清理后的钢材表面状况。许多国家禁止在密闭的地方使用含有石英砂的磨料，除非严格控制条件。因此，其它类型和其它颜色的磨料常常用于干法喷射清理。这些磨料可能使钢材表面具有不同的外观，即使经过仔细清理之后仍是如此。
在标准中没有ASa1、ASt2和ASt3的照片，因为这些预处理等级是不能实现的，现有的照片已足以表示其特征。
在标准中如果使用了“异物”这个术语，可能包括可溶于水的盐分和焊渣。这些异物用干法喷射清理、手工和动力工具清或火焰清理不可能从表面上完全清除，应采用湿法喷射清理。如果氧化皮、铁锈或油漆涂层能以腻子刮刀刮掉，则应看作附着不牢。

（1） 手工和动力工具除锈
用手工动力工具，例如用手工铲刀、钢丝刷、机动钢丝刷和打磨机械等工具进行的表面预处理，以字母“St”表示。手工和动力工具清理前，任何厚的锈层应予以铲除，可见的油脂和污垢也应予以清除。手工和动力清理后，表面应清除浮灰和碎屑。
本标准不设预处理等级St1级，因为达到这个等级的表面不适于涂装。
St2 彻底的手工和动力工具除锈
在不放大的情况下进行观察时，表面应无可见的油脂和污垢，并且几乎没有附着不牢的氧化皮，铁锈、油漆涂层和异杂物。参见照片B St2、C St2和D St2。
St3 非常彻底的手工和动力工具除锈
同St2，但表面处理要彻底得多，表面应具有金属底材的光泽。参见照片B St3、C St3和D St3。
（2） 喷射清理
以喷射清理方式进行的表面预处理，以字母“Sa”表示。喷射清理前，任何厚的锈层应予铲除，可见的油脂和污垢也应予清除。喷射清理后，表面应清除浮灰和碎屑。
Sa1 轻度喷射处理
在不放大的情况下进行观察时，表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮，铁锈、油漆涂层和异物。参见照片B Sa1、C Sa1和D Sa1。
Sa2 彻底喷射处理
在不放大的情况下进行观察时，表面应无可见油脂和污垢，并且几乎没有氧化皮、铁锈、油漆涂层和异物。任何残留物应当是牢固附着的。参见照片B Sa2，C Sa2和D Sa2。
Sa2 ½ 非常彻底的喷射处理
在不放大的情况下进行观察时，表面应无可见的油脂和污垢，并且没有氧化皮、铁锈、油漆涂层和异物。任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑。参见照片A Sa2 ½、B Sa2 ½、C Sa2 ½和D S2 ½。
Sa3 使钢材表观洁净的喷射清理
在不放大的情况下进行观察时，表面应无可的油脂和污垢，并且氧化皮、铁锈、油漆涂层和异物。该表面应具有均匀的的金属色泽。参见照片A Sa3、B Sa3、C Sa3和D Sa3。
（3） 火焰除锈
用火焰清理的方式进行的表面预处理，以字母“F1”表示。火焰清理应包括最后用动力钢丝刷清除幅于火焰加热作业而产生的附着，用手工钢丝刷清理的表面达不到涂装要求。火焰清理前，任何厚的锈层应予铲除。
F1 火焰除锈
在不放大的情况下进行观察时，表面应无氧化皮，铁锈、油漆涂层及其它异物，任何残留痕迹应显示为表面退色（不同颜色的阴影），不同颜色的暗影。参见照片A F1、B F1、C F1和D F1。

美国钢结构涂装协会SSPC（Steel Structure Painting Council）制订的标准也是在世界上影响广泛的表面处理标准，尤其是在北美地区。常用的两个标准SSPC－VIS1（干式喷砂清理的钢材表面指导和参考照片，2002年修订版）和SSPC－VIS3（动力工具和手动工具清理目测标准，2003年修订版）。
国家腐蚀工程师协会NACE（National Association of Corrosion Engineers）已经与SSPC在科研技术方面进行了联合，1994年10月，NACE和SSPC联合制订并颁布了新的表面处理标准SSPC/NACE VIS 1。要注意的是，NACE并没有手工和动力工具除锈的标准。
新版标准与以前相比，是增加了原来涂过油漆的表面状态及其经过处理后的外观。

可以参考GB 8923 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》
钢材表面原始锈蚀程度等级分A,B,C,D四个锈蚀等级：
A级：全面地覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面
B级：已发生锈蚀，且部分氧化皮已经剥落的钢材表面
C级：氧化皮已因锈蚀而剥落或者可以刮除，且有少量点蚀的钢材表面
D级：氧化皮已因锈蚀而全面剥离，且已普遍发生点蚀的钢材表面
钢材表面除锈后的质量等级分St2,St3,Sa1,Sa2,Sa2.5五个除锈等级：
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
Sa1：轻度的喷射或抛射除锈
Sa2：彻底的喷射或抛射除锈
Sa2.5：非常彻底的喷射或抛射除锈
锈蚀等级和除锈等级的典型样板照片见GB 8923 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》

受教了

BTW: SSPC 已经更名为 The Society for Protective Coatings

谢谢，学习了