淺析建筑鋼結(jié)構(gòu)油漆涂層失效的成因與控制

張 琦，馬 寧，宋 濤，紀(jì)華亭

（山東萊鋼建設(shè)有限公司鋼結(jié)構(gòu)事業(yè)部，山東 青島 266071）

1 前言

近年來隨著鋼結(jié)構(gòu)市場的迅猛發(fā)展，催生了大量的鋼結(jié)構(gòu)建筑。由于制作廠家的油漆涂裝工藝不當(dāng)或重視程度不夠，不少鋼結(jié)構(gòu)建筑剛建成不久表面的油漆涂層就出現(xiàn)了脫皮、氣泡、起霜或白化現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了建筑功能和建筑效果，給鋼結(jié)構(gòu)建筑帶來很大的質(zhì)量隱患。同時，涂層失效所涉及到的維修費(fèi)用，給責(zé)任相關(guān)方帶來很大的費(fèi)用負(fù)擔(dān)，而且重涂的條件可能比原先涂裝時更為惡劣，修復(fù)工作不可能達(dá)到原先條件下在可控車間內(nèi)所達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。

筆者從事油漆作業(yè)多年，對油漆涂裝工序及質(zhì)量控制方面有一定的認(rèn)識。在此予以整理歸納，與各位同仁交流。

2 涂層失效的成因分析及控制措施

2.1 構(gòu)件外觀質(zhì)量引起失效的原因分析與控制措施

構(gòu)件外觀質(zhì)量影響涂層失效的主要原因與附著力大小或涂層中的鐵銹有關(guān)，主要表現(xiàn)在：板材表面質(zhì)量、拋丸除銹質(zhì)量、焊接表面質(zhì)量等。

2.1.1 板材表面質(zhì)量不合格

（1）鋼材軋制時出現(xiàn)褶皺或由加工引起的其他表面缺陷的鋼。

（2）存在腐蝕、點(diǎn)蝕或劃痕等缺陷時，其深度等于或大于該鋼材厚度負(fù)允許偏差值的1/2；或者表面銹蝕程度不滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》（GB8923）規(guī)定的C級及C級以上的標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.1.2 拋丸除銹不徹底

（1）拋丸后的板材表面粗糙度不滿足設(shè)計要求。常見的問題是板面凸出的部分涂層厚度不夠；凹進(jìn)部分涂層較厚也不能為良好的附著力提供條件而導(dǎo)致失效；或者板材表面光滑而使涂層附著力不夠，涂層整體脫落，如圖1所示。

圖1 板材表面光滑導(dǎo)致涂層脫落

對此，工藝人員應(yīng)在涂裝前進(jìn)行板面粗糙度檢測，滿足設(shè)計要求后方可噴涂油漆。

（2）部分鋼結(jié)構(gòu)主體在拋丸處理后，由于個別部位除銹不徹底，如存在氧化皮、鐵銹、可溶性鹽、油脂等污物，對此要經(jīng)常采用鋼絲刷進(jìn)行污物清理，為涂料涂裝提供良好的接觸面。否則，由于內(nèi)部銹蝕清理不徹底而容易導(dǎo)致涂層氣泡（見圖2）。

圖2 板材涂層起泡

2.1.3 焊縫表面粗糙

焊縫外觀質(zhì)量不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求可相當(dāng)于粗大輪廓的粗糙表面而使涂層厚度不夠，導(dǎo)致涂層受侵襲而破壞。另外，在螺栓或其附近由于未給予足夠的防護(hù)，也會造成涂層失效。對此，應(yīng)加大焊縫外觀質(zhì)量的管理力度，確保焊縫外觀滿足《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50205-2001）的要求。

2.2 涂料質(zhì)量不合格引起失效的原因分析與控制

進(jìn)場涂料都應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢測，否則由于油漆缺陷會導(dǎo)致涂層在噴涂不久產(chǎn)生失效；而如果涂料選用不當(dāng)，盡管涂層本身良好也會造成失效。

造成涂料質(zhì)量不合格的原因主要有以下幾個方面：涂料未充分混合，尤其是雙組份涂料；使用注明存儲壽命已到期的涂料；使用超過混合使用時間的雙組份涂料；使用與周圍所處環(huán)境條件不匹配的涂料。如適合溫暖氣候的涂料不可能適用于非常炎熱的氣候；所選涂料不適合暴露的環(huán)境條件。如對于陰極保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)選用油性樹脂涂料。

對進(jìn)場涂料入庫時，質(zhì)檢人員應(yīng)對涂料按規(guī)范要求進(jìn)行油漆漆膜附著力實(shí)驗(yàn)、漆膜耐刮性耐摩擦實(shí)驗(yàn)等，試驗(yàn)合格后方可入庫。

2.3 涂料施工質(zhì)量引起失效的原因分析與控制

涂裝工藝對油漆性能產(chǎn)生重大的影響。通常，不良的涂裝工藝將導(dǎo)致油漆涂層的附著力、涂膜性能下降，造成涂層過早地失效，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。

2.3.1 涂裝工藝操作不當(dāng)

涂裝工藝不良會導(dǎo)致涂膜不連續(xù)、針孔、液泡、厚度不均等，在環(huán)境條件下易導(dǎo)致生銹和涂層破壞，在惡劣環(huán)境條件下尤其嚴(yán)重。涂裝工藝不當(dāng)主要表現(xiàn)在：

2.3.2 油漆涂裝厚度應(yīng)滿足設(shè)計及標(biāo)準(zhǔn)要求

涂裝過薄，將會降低涂層壽命，導(dǎo)致水分滲透進(jìn)涂層而使涂層開裂；涂裝過厚，可能會導(dǎo)致溶劑滯留問題，從而形成不連續(xù)的涂膜。

板材表面粗糙度增大了對涂層的接觸表面，并有機(jī)械吻合作用，提高了涂層對板材的附著力；但板材表面粗糙度不能過大，否則在波峰處易引起厚度不足，導(dǎo)致波峰早期點(diǎn)蝕。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，板材拋丸之后需用測厚儀測量板材表面粗糙情況（見圖3）；油漆噴涂之后應(yīng)再進(jìn)行漆膜厚度檢測，兩者差值即為漆膜最終厚度，這時板材最高部位的漆膜厚度方能滿足設(shè)計要求厚度。

圖3 板材表面波峰情況

3 結(jié)語

油漆涂層所帶來的質(zhì)量隱患和維修費(fèi)用給工程相關(guān)方帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失，清楚了解涂裝過程中各工序的涂裝工藝和涂裝質(zhì)量應(yīng)引起各相關(guān)方足夠的重視，以便在施工中能夠避免。

[1] 中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會編著，建筑鋼結(jié)構(gòu)施工手冊。北京：中國計劃出版社，2003.

[2] 《鋼結(jié)構(gòu)制作通用工藝》，（山東萊鋼建設(shè)有限公司企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)）.

[3] 《鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》（GB50755-2012），2012年8月1日實(shí)施.