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钢结构防腐与防火介绍
钢结构防腐系统知识
1. 钢结构的防腐蚀措施
（1） 耐候钢：耐腐蚀性能优于一般结构用钢的钢材称为耐候钢，一般含有磷、铜、镍、铬、钛等金属，使金属表面形成保护层，以提高耐腐蚀性。其低温冲击韧性也比一般的结构用钢好。标准为《焊接结构用耐候钢》（GB4172-84）。
（2） 热浸锌：热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，锌层厚度对5mm以下薄板不得小于65μm，对厚板不小于86μm。从而起到防腐蚀的目的。这种方法的优点是耐久年限长，生产工业化程度高，质量稳定。因而被大量用于受大气腐蚀较严重且不易维修的室外钢结构中。如大量输电塔、通讯塔等。近年来大量出现的轻钢结构体系中的压型钢板等。也较多采用热浸锌防腐蚀。热浸锌的首道工序是酸洗除锈，然后是清洗。这两道工序不彻底均会给防腐蚀留下隐患。所以必须处理彻底。对于钢结构设计者，应该避免设计出具有相贴合面的构件，以免贴合面的缝隙中酸洗不彻底或酸液洗不净。造成镀锌表面流黄水的现象。热浸锌是在高温下进行的。对于管形构件应该让其两端开敞。若两端封闭会造成管内空气膨胀而使封头板爆裂，从而造成安全事故。若一端封闭则锌液流通不畅，易在管内积存。
（3） 热喷铝（锌）复合涂层：这是一种与热浸锌防腐蚀效果相当的长效防腐蚀方法。具体做法是先对钢构件表面作喷砂除锈，使其表面露出金属光泽并打毛。再用乙炔-氧焰将不断送出的铝（锌）丝融化，并用压缩空气吹附到钢构件表面，以形成蜂窝状的铝（锌）喷涂层（厚度约80μm~100μm）。最后用环氧树脂或氯丁橡胶漆等涂料填充毛细孔，以形成复合涂层。此法无法在管状构件的内壁施工，因而管状构件两端必须做气密性封闭，以使内壁不会腐蚀。这种工艺的优点是对构件尺寸适应性强，构件形状尺寸几乎不受限制。大到如葛洲坝的船闸也是用这种方法施工的。另一个优点则是这种工艺的热影响是局部的，受约束的，因而不会产生热变形。与热浸锌相比，这种方法的工业化程度较低，喷砂喷铝（锌）的劳动强度大，质量也易受操作者的情绪变化影响。
（4） 涂层法：涂层法防腐蚀性一般不如长效防腐蚀方法（但目前氟碳涂料防腐蚀年限甚至可达50年）。所以用于室内钢结构或相对易于维护的室外钢结构较多。它一次成本低，但用于户外时维护成本较高。涂层法的施工的第一步是除锈。优质的涂层依赖于彻底的除锈。所以要求高的涂层一般多用喷砂喷丸除锈，露出金属的光泽，除去所有的锈迹和油污。现场施工的涂层可用手工除锈。涂层的选择要考虑周围的环境。不同的涂层对不同的腐蚀条件有不同的耐受性。涂层一般有底漆（层）和面漆（层）之分。底漆含粉料多，基料少。成膜粗糙，与钢材粘附力强，与面漆结合性好。面漆则基料多，成膜有光泽，能保护底漆不受大气腐蚀，并能抗风化。不同的涂料之间有相容与否的问题，前后选用不同涂料时要注意它们的相容性。涂层的施工要有适当的温度（5~38℃之间）和湿度（相对湿度不大于85%）。涂层的施工环境粉尘要少，构件表面不能有结露。涂装后4小时之内不得淋雨。涂层一般做4~5遍。干漆膜总厚度室外工程为150μm，室内工程为125μm，允许偏差为25μm。在海边或海上或是在有强烈腐蚀性的大气中，干漆膜总厚度可加厚为200~220μm。
（5） 阴极保护法：在钢结构表面附加较活泼的金属取代钢材的腐蚀。常用于水下或地下结构。
2. 钢结构的安装要点
（1） 摩擦系数： ，其中F为抗滑移试验所测得的使试件产生初始滑移的力，nf为摩擦面数， 为与F对应的高强螺栓拧紧预拉力实测值之和。
（2） 扭矩系数： ，其中d为高强螺栓公称直径(mm)，M为施加扭矩值（N﹒M ），P为螺栓预紧力。10.9级高强度大六角螺栓连接必须保证扭矩系数K的平均值为0.110～0.150。其标准偏差应小于等于0.010。
（3） 初拧扭矩：为了缩小螺栓紧固过程中钢板变形的影响，可用二次拧紧来减小先后拧紧螺栓之间的相互影响。高强螺栓第一次拧为初拧，使其轴力宜达到标准轴力的60%～80%。
（4） 终拧扭矩：高强螺栓最后紧固用的扭矩为终拧扭矩。考虑各种预应力的损失，终拧扭矩一般比按设计预拉力作理论计算的扭矩值大5%～10%。
3. 钢结构的验收
（1） 保证项目：保证项目是保证工程安全或使用功能的重要检查项目。无论质量等级评定合格或优良，均必须全部满足规定指标要求。对于不同的分项工程GB5021-95明确规定了保证项目内容，保证项目只要求满足，无优良、合格之分。
（2） 基本项目：基本项目是保证工程安全或使用功能的基本检验项目，其指标分“合格”和“优良”两级，是评定分项工程质量等级的条件之一。
（3） 允许偏差项目：允许偏差项目是分项工程实测检验中规定有允许偏差范围的项目。检验评定时允许有少量抽检点的测量值略超过允许偏差范围。
（4） 观感质量评分：观感质量由三人以上共同检验评定。钢结构加工和安装的检验项目及标准如下表。观感质量评定时对每个项目抽10个点进行评定，按合格率评级，标准见观感质量评定标准表。
【漆前表面处理相关知识】
工件在加工、运输、存放等过程中，表面往往带有氧化皮、铁锈制模残留的型砂、焊渣、尘土以及油和其他污物。要使深层能牢固地附着在工件的表面上，在涂装前就必须对工件表面进行清理，否则，不仅影响涂层与基体金属的结合力和抗腐蚀性能，而且还会使基体金属在即使有涂层防护下也能继续腐蚀，使涂层剥落，影响工件的机械性能和使用寿命。因此工件涂漆前的表面处理是获得质量优良的防护层，延长产品使用寿命的重要保证和措施。
为提供良好的工件表面，涂漆前对工件表面的处理有以下几点：
1.无油污及水分
2.无锈迹及氧化物
3.无粘附性杂质
4.无酸碱等残留物
5.工件表面有一定的粗糙度
常用的表面处理方法有：
手工处理：如刮刀、钢丝刷或砂轮等。用手工可以除去工件表面的锈迹和氧化皮，但手工处理劳动强度大，生产效率低，质量差，清理不彻底。
化学处理：主要是利用酸性或碱性溶液与工件表面的氧化物及油污发生化学反应，使其溶解在酸性或碱性的溶液中，以达到去除工件表面锈迹氧化皮及油污的目的。化学处理适应于对薄板件清理，但缺点是：若时间控制不当，即使加缓蚀剂，也能使钢材产生过蚀现象。对于较复杂的结构件和有孔的零件，经酸性溶液酸洗后，浸入缝隙或孔穴中的余酸难以彻底清除，若处理不当，将成为工件以后腐蚀的隐患，且化学物易挥发，成本高，处理后的化学排放工作难度大，若处理不当，将对环境造成严重的污染。随着人们环保意识的提高，此种处理方法正被机械处理法取代。
机械处理法：主要包括抛丸法和喷丸法。抛丸法清理是利用离心力将弹丸加速，抛射至工件进行除锈清理的方法。但抛丸灵活性差，受场地限制，清理工件时有些盲目性，在工件内表面易产生清理不到的死角。设备结构复杂，易损件多，特别是叶片等零件磨损快，维修工时多，费用高，一次性投入大。
喷丸又分为喷丸和喷砂。用喷丸进行表面处理，打击力大，清理效果明显。但喷丸对薄板工件的处理，容易使工件变形，且钢丸打击到工件表面（无论抛丸或喷丸）使金属基材产生变形，由于Fe3o4和Fe2o3没有塑性，破碎后剥离，而油膜与基材一同变形，所以对带有油污的工件，抛丸、喷丸无法彻底清除油污。在现有的工件表面处理方法中，清理效果最佳的还数喷砂清理。喷砂适用于工件表面要求较高的清理。但是我国目前通用喷砂设备中多由铰龙、刮板、斗式提升机等原始笨重输砂机械组成。用户需要施建一个深地坑及做防水层来装置机械，建设费用高，维修工作量及维修费用极大，喷砂过程中产生大量的矽尘无法清除，严重影响操作工人的健康并污染环境。
随着科学技术不断的提高，随着人们对产品质量的不断要求，随着高科技的设备不断在企业中产生应用，随着人们环境意识的提高，环保部门的严格要求，治理扬尘污染及噪声环境已是刻不容缓。企业的竞争越来越激烈，那么如何在激烈的竞争中获得优势，就成为决定企业发展的关键。事实告诉我们，严把生产环节，是保证企业产品质量的前提，控制环境污染是我们每个人的责任。
薄涂型钢结构防火涂料施工
薄涂型钢结构防火涂料的底涂层（或主涂层）宜采用重力式喷枪喷涂，其压力约为0.4MPa。局部修补和小面积施工，可用手工抹涂。面层装饰涂料可刚涂、喷涂或滚涂。
双组份装的涂料，应按说明书规定在现场调配；单组份装的涂料也应充分搅拌。喷涂后，不应发生流淌和下坠。
底涂层施工应满足下列要求：
一、当钢基材表面除锈和防锈处理符合要求，尘土等杂物清除干净后方可施工。
二、底层一般喷2～3遍，每遍喷涂厚度不应超过2.5mm，必须在前一遍干燥后，再喷涂后一遍。
三、喷涂时应确保涂层完全闭合，轮廓清晰。
四、操作者要携带测厚针检测涂层厚度，并确保喷涂达到设计规定的厚度。
五、当设计要求涂层表面要平整光滑时，应对最后一遍涂层作抹平处理，确保外表面均匀平整。
面涂层施工应满足下列要求：
一、当底层厚度符合设计规定，并基本干燥后，方可施工面层。
二、面层一般涂饰1～2次，并应全部覆盖底层。涂料用量为0.5～1kg/m2。
三、面层应颜色均匀，接槎平整。
第四节 厚涂型钢结构防火涂料施工
厚涂型钢结构防火涂料宜采用压送式喷涂机喷涂，空气压力为0.4～0.6MPa，喷枪口直径宜为6～10mm。
配料时应严格按配合比加料或加稀释剂，并使稠度适宜，边配边用。
喷涂施工应分遍完成，每遍喷涂厚度宜为5～10mm，必须在前一遍基本干燥或固化后，再喷涂后一遍。喷涂保护方式、喷涂遍数与涂层厚度应根据施工设计要求确定。
第3.4.4条 施工过程中，操作者应采用测厚针检测涂层厚度，直到符合设计规定的厚度，方可停止喷涂。
喷涂后的涂层，应剔除乳突，确保均匀平整。
当防火涂层出现下列情况之一时，应重喷：
一、涂层干燥固化不好，粘结不牢或粉化、空鼓、脱落时。
二、钢结构的接头、转角处的涂层有明显凹陷时。
三、涂层表面有浮浆或裂缝宽度大于1.0mm时。
四、涂层厚度小于设计规定厚度的85％时，或涂层厚度虽大于设计规定厚度的85％，但未达到规定厚度的涂层之连续面积的长度超过1m时。
钢结构防火漆
A60—[B]超簿型；LB薄型钢结构膨胀防火涂料施工与验收规定
一、一般规定
1. 根据A60—1(B)超薄型、LB薄型钢结构膨胀防火涂料的性能特点，为便于工程应用和确保使用效果，特制定本规定。
2. 本规定适用于建筑物及构筑物室内、外钢结构的防火保护工程，规定了将A60—1[BI、LB钢结构膨胀防火涂料，涂装在钢构件表面的施工与验收技术条件。
3. 涂装工程使用的A60—1[B]、LB钢结构膨胀防火涂料应符合该产品的质量要求。应严格按建筑设计确定的防火极限要求和涂层厚度进行涂装施工。
4. 喷涂LB防火涂料施工应在钢结构焊接安装就位，屋盖防水工程完工后和室内装修工程之前进行。涂装A60-I[B]可以在钢结构未焊接安装前进行。
5. 施工应按设计规定的保护部位进行喷涂，对不需涂装的部位或设备，应采用塑料布遮挡，防止被沾污。
6. 涂装施工应在规定的气候条件下进行，LB施工温度应在10℃以上且相对湿度应小于90％，A60—1(B)相对温度小于80％为宜，并保持环境空气流通。施工时应防止雨水；中刷，钢件表面有结露时不宜施工。
7. 涂装的防火涂层应避免机械撞击，防止污物污染。
二、钢结构防火涂料选用
根据建筑设计防火规范，采用A60—1(B)超薄型钢结构防火涂料时，耐火极限为0.5—2.5小时；采用LB蒲型钢结构防火涂料时，耐火极限为1.5—2.5小时。
三、钢结构基材表面处理
涂装钢结构防火涂料的钢基材表面应严格除水、除锈，经喷砂除锈达到Sa2.5级标准，手工除锈达到St3级以上，除锈后的表面采用醇酸红丹或环氧防锈漆作防腐处理，涂装分两遍完成，用量约0.4k9／m2。
四、A60—1(B)、LB型钢结构防火涂料施工要求
1．A60—1[B]超蒲型钢结构膨胀防火涂料，可采用刷涂或辊涂，也可以采用高压无气喷枪喷涂，涂装前应将涂料充分搅匀，如感觉太稠可加适量专用稀释剂稀释。根据耐火极限的需要直接分遍涂装，待前一遍涂层表干后再涂后遍，涂层厚度与耗料量见下表。
耐火时间（h） 0.5 1 1.5 2 2.5
涂层厚度（mm） ≥0.6 ≥1.1 ≥1.6 ≥2.1 ≥2.6
耗料量kg/m2 0.7-0.9 1.3-1.5 1.9-2.1 2.5-2.7 3.1-3.3
2．LB薄型钢结构膨胀防火涂料采用重力有气喷枪，配空压机0.4Mpo的气压下进行喷涂施工，喷涂前，应采用携式搅拌器 将涂料搅拌均匀，如感觉太稠可加适量自来水调稀。喷涂时不应出现流淌和往下坠的现象。
3．喷涂LB防火涂料前，应对钢结构连接处的缝隙采用纤维填堵或用底涂料抹平，不得出现缝隙和坑凹之处。
4．喷涂LB防火涂料应分遍成型，每次喷约1.5—2.0mm厚，待前一遍涂层基本干燥后再喷后一遍。气温较高，湿度较小，空气较流通的环境中,可以每隔8-24小时喷涂一次。一般喷涂2-4遍，直至达到设计规定的厚度，涂料耗量,当涂层厚度为4-6mm量,用量约5-7kg/m2。
5. 喷涂LB防火涂料最后一遍时，持枪手应携带涂层测量针随时检测涂层的厚度，以保证到规定厚度的要求。当设计表面应平整时，喷完最后一遍半小时至1小时后，可采用抹灰力将表面抹平。
6. 喷涂的涂层厚度应均匀一致，不显接槎，无明显的乳突状，保持轮廊清晰。
五、面涂层施工
1. A60-1（B）、LB钢结构膨胀防火涂料的面涂层必须采用配套的防火封闭面漆，以达到装饰和耐候性等效果。
2. 施涂防火封闭面漆时应在底层涂层厚度符合设计要求，也可采用高气压无气喷枪喷涂。
3. 涂装面漆时应在底涂层厚度符合设计要求，并达到实干后进行。当底涂层施工之后，间隔时间较长，已经布满灰尘时，应将灰尘清除后,再施涂封闭面漆。
4. 面涂层与底涂层的施工条件和要求要一致。若是温度太低湿度太大，将影响涂层的外观和粘结性。 5. 封闭面漆一般施涂2次，使之完全复盖底涂层，不得出现漏涂现象。用量约0.3kg／m2。
六、竣工验收
1. 防火工程完工后，涂层已经干燥，施工单位自检验合格，并备齐有关技术资料后，由建设单位组织包括消防部门在内的有关单位联合验收。
2. 验收时，用肉眼观察涂层的外观、颜色，检查有无漏涂、空鼓等情况，用测量针测定涂层的厚度。 3. 涂层厚度的测定，系将测厚度的钢针垂直插入防火层直至钢基材表面上，记录其读数，或用测厚仪直接测定干膜厚度。
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