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涂层厚度对防护寿命的影响 1 涂层防护的一般规律 涂膜厚度影响涂料涂装防腐蚀效果,油性防锈涂料和醇酸树脂面涂料配套暴晒试验,生锈率达到0.1%所要的时间与涂膜厚度成正比,但涂膜厚度增加而引起的收缩、裂纹、剥落;温度的变化形成和涂装面收缩率不一致,导致涂膜的脱层开裂等。桥梁钢结构一般设计涂层厚度为200~250μm,当涂层厚度达到400μm时,耐久性可大范围地增加。实际上设计人员会取一个涂料涂装成本、防护性能以及维修周期综合考虑的最佳点。 2 涂层厚度的设计⑴《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB 50046-95)设计定位 表1钢结构防护涂层的最低厚度(μm) 《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB 50046-95)设计定位,对不易维修的重要构件的除锈等级由Sa2级提高到Sa2 级,涂料涂装厚度设计增加20~60μm,保证了重要构件及特殊部位钢构件的防护要求。 ⑵《钢结构工程施工及验收规范》(GB 50205-95)设计定位 上述规范4.11.4条:“涂料、涂装遍数、涂层厚度均应符合设计要求。当设计对涂层厚度无要求时,宜涂装4~5遍;涂层干漆膜总厚度:室外应为150μm,室内应为150μm,其允许偏差为-25μm。” 规范虽未论述涂料品种与厚度和耐久性关系,本文引用规范,说明国家规范对工程施工均有具体化的指导条文。涂层的厚度固然和防腐蚀耐久性有关,但也和工程造价联系在一起。施工人员按涂料的固体含量、比重、损耗等计算在规定厚度下涂料的使用量,资料介绍特定环境下对涂层厚度要求列于表2。表2 特定环境下涂层厚度 随着高性能涂料品种出现,涂层厚度要求也应有所变更,表中设定的数据供参考。设计人员要考虑在特定环境下,选择合格的品种,确定涂层的厚度,在一般情况下还以此为标准,再结合涂层的使用年限和维修停产总费用,选择最佳方案。譬如管道涂装,包含脚手架费用,影响生产时间,材料的单价以及定期维修可能性等综合因素,增加涂层厚度,提高工程的耐久性,减少维修费用。 当贮罐防护涂料设计厚度在120μm的情况下,喷砂形成的粗糙度应≤40μm,使涂膜保护峰尖的厚度≤80μm。根据贮罐使用环境条件,处于化工腐蚀性大气条件下,应考虑增加涂层的厚度。 涂料涂装厚度的影响率,常以穿衣保暖的浅近例子来解释容易接受。技术论著与专业刊物所主张的影响率基本一致,应该没有不同的观点,但存在两者论点的前提有所不同。技术论著以实验数据来说明某个涂层厚度范围对防护寿命的影响,对施工设计、工艺评价是中性的,而刊物所主张的有倾向,其前提是厚度不足,事实上厚度不足并没有进一步阐明厚度不足与影响率的关系,应该用一个图表来说明。 3.涂料品种选用对涂装工程使用寿命的影响 涂料防腐蚀有许多成功经验在书刊上介绍,但涂料品种选用及配套有差异。在防护有效前提下的差异,这些差异是比较小的,即符合涂料品种的选用。相反,则成为误用或选用不当,如户外镀锌铁选用油性树脂涂料作底涂层;酸碱性条件下防护选用富锌类涂料作底涂层;防护碱性腐蚀介质的腐蚀选用油性涂料作面涂层等,这些失败率将是100%。涂料品种一千多种,防护性能相近的不少,设计人员应用涂料品种有其习惯性,涂料品种有可互换的特殊性,如在贮油罐内壁环氧涂料和聚氨酯涂料的功能相近,涂层的耐久性亦相似,说明涂料品种选用的影响率是较小的。
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