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课钢结构防锈和防火及基础
钢结构的防锈与防火设计
钢结构的防锈设计
1.钢结构的防锈与涂装设计应遵守《工业建筑防腐蚀设计规范》GB500046与《钢结构管道涂装技术规程》YB/T9256的有关规定,凡钢结构工程设计中,均应有防锈涂装设计的内容。
2.钢结构防锈及涂装设计应隔阂考虑结构的重要性、环境侵蚀条件、维护条件及使用寿命,以及施工条件与工程造价等因素,合理的选用或确定钢材表面原始锈蚀等级、除锈方法与等级(《涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级》GB8923)、涂装与涂装要求以及涂装施工的质量检验要求(《钢结构工程施工质量验收规范》GB5025-2001)等。
3.环境侵蚀类别
4.构件所用钢材表面原始锈蚀等级的应用范围应符合下列要求:
1)在弱侵蚀及中等侵蚀性环境中的构件,不应采用表面原始侵蚀等级低于B级的钢材。
2)重要的承重结构及使用中很难维护的承重结构,不应采用表面原始锈蚀等级低于B级的钢材。
3)不论何种构件,均不得采用表面原始锈蚀等级为D级的钢材。
5.
6.在中等侵蚀作用环境中的承重钢构件,当其形状较复杂或体型较特殊时,亦可采用酸洗除锈方法。
酸洗应有专门的工艺控制保证(不宜用盐酸),应附加缓蚀剂,并清洗到位,确保角、凹部位不致积酸,引起材质氢脆变异。
7.经除锈后的钢材表面在检查合格后,应在要求的时限内进行涂装。
其防锈涂料的选用,应符合以下规定:
1)防锈涂层一般应由底漆、中间漆及面漆组成,选择涂料时应考虑漆与除锈等级的匹配,以及底漆与面漆的匹配组合。
钢结构工程中所用防锈底漆、中间漆与面漆的配套组合可见下表。
2)对于一般涂装要求的构件,并采用手工及动力工具除锈时,可采用两道底漆、两道面漆的做法。
对涂装要求较高的构件,并采用喷射除锈时,宜采用2遍底漆,1~2遍中间漆及2遍面漆的做法。
漆膜总厚度不宜小于120微米(弱侵蚀)及150微米(中等侵蚀)、200微米(较强侵蚀的重要构件)。
需加重防腐的部位,可适当增加涂层厚度20~60微米。
3)对涂层的耐磨、耐久和抗渗性能有较高要求时,宜选用玻璃鳞片面漆的配套涂料,如环氧富锌底漆(1遍)+环氧玻璃鳞片涂料(1~2遍)+环氧清漆(1~2遍)的配套组合,或环氧富锌底漆(1遍)+聚氨酯玻璃鳞片涂料(1~2遍)+聚氨酯清漆(1遍)的配套组合。
4)新建钢结构工程一般不采用带锈涂料(有化学除锈作用)作防腐涂料。
5)需作防火涂层的钢材表面,可除锈后只作底漆涂层。
当要求底漆为耐高温漆(400°C)时,宜选用有机硅富锌底漆或溶剂型无机富锌底漆。
8.在较强侵蚀环境中的重要承重构件,或表面需特别加强防护防锈的重要承重构件,当有技术经济合理依据时,也可采用钢材表面热喷涂锌(铝或锌、铝复合)涂层,并外加封闭涂料的长效符合涂层的防护做法。
其工艺应符合《热喷涂锌及实验方法》GB9793-9794、《热喷涂铝及实验方法》GB9795-9796的要求。
热喷涂层总厚度可为120~150微米,其面层封闭涂料可按环境条件分别选用乙烯树脂类、聚氨酯类、氧化橡胶或环氧树脂涂料。
9.在室外腐蚀性环境中的承重钢结构,也可采用耐候钢,采用耐候钢时表面仍应按上述规定进行除锈及涂装。
10.受侵蚀环境影响而需防锈防护的钢结构构件,其设计与构造应遵守以下注意事项:
1)中等侵蚀环境中的承重结构,不宜采用拉杆式悬索式结构、格构式结构及薄壁型钢构件。
应尽量选用表面积和重量比较小的管型封闭截面,以及较规则、简单,便于涂装、维修的实腹式(工字型、T型)截面。
2)由角钢组合的承重桁架,其弦杆、端斜杆等重要构件及节点板的厚度不应小于8mm,其他杆件厚度不应小于6mm。
由钢板组合的杆件厚度不应小于6mm,闭口截面的板件厚度不应小于4mm。
3)主梁、柱及桁架等重要构件的传力焊缝,应采用连续焊缝。
角焊缝的焊脚尺寸不应小于8mm及所焊板件的厚度(当板件厚度小于8mm时)。
在室外或室内湿度较大的侵蚀环境中,构件的螺栓连接处,应增设防水垫圈、防水帽或以防水油膏封闭连接处缝隙。
4)钢结构节点及连接构造应避免易于积灰和积湿的角、槽,连接零件之间应有可供检查与维修的空间(净空间不宜小于120mm)。
5)钢柱脚埋入地下部分,应以C10级混凝土包覆(厚度不小于50mm),并爆出地面120~150mm。
所埋入部分表面应做除锈处理,但不做涂料涂装,当地下有侵蚀作用时柱脚不应埋入地下。
6)钢构件直接与铝金属制品等接触,会引起接触腐蚀时,应在构件接触表面涂1~2遍铬酸锌底漆及配套面漆阻隔,或设置镀锌层、绝缘层隔离。
其相互间的连接紧固件应采用热镀锌的紧固件。
7)钢结构所在市内环境额定湿度不宜过高,一般宜控制在长期环境湿度≤75%。
当为高湿作业环境时,应采取有效的通风排湿措施。
11.冷弯薄壁型钢构件应按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》的要求更严格地防锈与涂装措施,并遵守本节各条款及以下注意事项:
1)中等侵蚀环境中的承重构件不宜采用壁厚t≤3mm(封闭截面)或t≤4.5mm(非封闭截面)的厚度。
2)薄壁型钢构件所用钢材表面的原始锈蚀等级不应低于B级。
当壁厚t≤4mm时,其表面除锈宜采用钢丝刷清除浮锈的方法。
3)对除锈防护要求较高时,冷弯型钢檩条等构件,可采用热浸镀锌薄板直接加工成型(一般不外加其他涂层)。
当镀锌面层外尚需加防护涂层时,应按规范附录选用锌黄类底漆及配套面漆。
12.压型钢板的防腐设计应遵守有关规定及以下注意事项:
1)非临时工程用压型钢板均应采用热浸镀锌板做基板。
2)镀锌压型钢板可用于无侵蚀或弱侵蚀环境,其镀锌量分别不小于220g/㎡(双面)及275g/㎡(双面);带彩涂层的镀锌压型钢板可用于无侵蚀、弱侵蚀与中等侵蚀环境,其镀锌量应分别不小于180g/㎡、220g/㎡、275g/㎡(均为双面)。
3)用于屋面压型钢板的刚基板厚度不应小于0.6mm,用于墙面的刚基板厚度不应小于0.5mm。
4)压型钢板配套使用的钢质连接件及固定支架必须进行镀锌防护。
钢结构防腐涂装工艺标准(508-1996)
范围
本工艺标准适用于建筑钢结构工程用的防腐蚀施工工艺。
施工准备
2.1材料
2.1.1建筑钢结构工程防腐材料的选用应符合设计要求。
防腐蚀材料有底漆、面漆和稀料等。
建筑钢结构工程防腐底漆有红丹油性防锈漆、钼铬红环氧酯防锈漆等;建筑钢结构防腐面漆有各色醇酸磁漆和各色醇酸调合漆等。
各种防腐材料应符合国家有关技术指标的规定,还应有产品出厂合格证。
2.2主要机具:
喷砂枪、气泵、回收装置、喷漆枪、喷漆气泵、胶管、铲刀、手砂轮、砂布、钢丝刷、棉丝、小压缩机、油漆小桶、刷子、酸洗槽和附件等。
2.3作业条件:
2.3.1油漆工施工作业应有特殊工种作业操作证。
2.3.2防腐涂装工程前钢结构工程已检查验收,并符合设计要求。
2.3.3防腐涂装作业场地应有安全防护措施,有防火和通风措施,防止发生火灾和人员中毒事故。
2.3.4露天防腐施工作业应选择适当的天气,大风、遇雨、严寒等均不应作业。
操作工艺
3.1工艺流程:
基面清理→底漆涂装→面漆涂装→检查验收
3.2基面清理:
3.2.1建筑钢结构工程的油漆涂装应在钢结构安装验收合格后进行。
油漆涂刷前,应将需涂装部位的铁锈、焊缝药皮、焊接飞溅物、油污、尘土等杂物清理干净。
3.2.2基面清理除锈质量的好坏,直接关系到涂层质量的好坏。
因此涂装工艺的基面除锈质量分为一级和二级,见表5-25的规定。
钢结构除锈质量等级表5-25
等级质量标准除锈方法
1钢材表面露出金属色泽喷砂、抛丸、酸洗
2钢材表面允许存留干净的轧制表皮一般工具(钢丝刷、砂布)清除
3.2.3为了保证涂装质量,根据不同需要可以分别选用以下除锈工艺。
3.2.3.1喷砂除锈,它是利用压缩空气的压力,连续不断地用石英砂或铁砂冲击钢构件的表面,把钢材表面的铁锈、油污等杂物清理干净,露出金属钢材本色的一种除锈方法。
这种方法效率高,除锈彻底,是比较先进的除锈工艺。
3.2.3.2酸洗除锈,它是把需涂装的钢构件浸放在酸池内,用酸除去构件表面的油污和铁锈。
采用酸洗工艺效率也高,除锈比较彻底,但是酸洗以后必须用热水或清水冲洗构件,如果有残酸存在,构件的锈蚀会更加厉害。
3.2.3.3人工除锈,是由人工用一些比较简单的工具,如刮刀、砂轮、砂布、钢丝刷等工具,清除钢构件上的铁锈。
这种方法工作效率低,劳动条件差,除锈也不彻底。
3.3底漆涂装:
3.3.1调合红丹防锈漆,控制油漆的粘度、稠度、稀度,兑制时应充分的搅拌,使油漆色泽、粘度均匀一致。
3.3.2刷第一层底漆时涂刷方向应该一致,接槎整齐。
3.3.3刷漆时应采用勤沾、短刷的原则,防止刷子带漆太多而流坠。
3.3.4待第一遍刷完后,应保持一定的时间间隙,防止第一遍未干就上第二遍,这样会使漆液流坠发皱,质量下降。
3.3.5待第一遍干燥后,再刷第二遍,第二遍涂刷方向应与第一遍涂刷方向垂直,这样会使漆膜厚度均匀一致。
3.3.6底漆涂装后起码需4~8h后才能达到表干、表干前不应涂装面漆。
3.4面漆涂装:
3.4.1建筑钢结构涂装底漆与面漆一般中间间隙时间较长。
钢构件涂装防锈漆后送到工地去组装,组装结束后才统一涂装面漆。
这样在涂装面漆前需对钢结构表面进行清理,清除安装焊缝焊药,对烧去或碰去漆的构件,还应事先补漆。
3.4.2面漆的调制应选择颜色完全一致的面漆,兑制的稀料应合适,面漆使用前应充分搅拌,保持色泽均匀。
其工作粘度、稠度应保证涂装时不流坠,不显刷纹。
3.4.3面漆在使用过程中应不断搅和,涂刷的方法和方向与上述工艺相同。
3.4.4涂装工艺采用喷涂施工时,应调整好喷嘴口径、喷涂压力,喷枪胶管能自由拉伸到作业区域,空气压缩机气压应在0.4~0.7N/mm2。
3.4.5喷涂时应保持好喷嘴与涂层的距离,一般喷枪与作业面距离应在100mm左右,喷枪与钢结构基面角度应该保持垂直,或喷嘴略为上倾为宜。
3.4.6喷涂时喷嘴应该平行移动,移动时应平稳,速度一致,保持涂层均匀。
但是采用喷涂时,一般涂层厚度较薄,故应多喷几遍,每层喷涂时应待上层漆膜已经干燥时进行。
3.5涂层检查与验收:
3.5.1表面涂装施工时和施工后,应对涂装过的工件进行保护,防止飞扬尘土和其它杂物。
3.5.2涂装后的处理检查,应该是涂层颜色一致,色泽鲜明光亮,不起皱皮,不起疙瘩。
3.5.3涂装漆膜厚度的测定,用触点式漆膜测厚仪测定漆膜厚度,漆膜测厚仪一般测定3点厚度,取其平均值。
质量标准
4.1保证项目应符合下列规定:
4.1.1涂料、稀释剂和固化剂等品种、型号和质量,应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。
检验方法:
检查质量证明书或复验报告。
4.1.2涂装前钢材表面除锈应符合设计要求和国家现行有关标准的规定:
经化学除锈的钢材表面应露出金属色泽。
处理后的钢材表面应无焊渣、焊疤、灰尘、油污、水和毛刺等。
检验方法:
用铲刀检查和用现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》规定的图片对照观察检查。
4.1.3不得误涂、漏涂,涂层应无脱皮和返锈。
检验方法:
观察检查。
4.2基本项目应符合下列规定:
4.2.1涂装工程的外观质量:
合格:
涂刷应均匀,无明显皱皮、气泡,附着良好。
优良:
涂刷应均匀,色泽一致,无皱皮、流坠和气泡,附着良好,分色线清楚、整齐。
检验方法:
观察检查。
4.2.2构件补刷漆的质
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