钢结构第十章钢结构制作与安装(四)课件.ppt

1、 钢结构工程所处的工作环境不同，自然界中酸雨介质或温度、湿度的作用可能使钢结构产生不同的物理和化学作用而受到腐蚀破坏，严重的将影响其强度、安全性和使用年限，为了减轻并防止钢结构的腐蚀，目前国内外主要采用涂装方法进行防腐。钢结构的防腐蚀措施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。（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65m，对厚板不小于86m。从而起到防腐蚀的目的。这

2、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

3、：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80m100m）。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

4、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

5、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（538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45遍。干漆膜总厚度室外工程为150m，室内工程为125m，允许偏差为25m。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200220m。（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。一、钢结构防腐涂料 在适用于钢结构的涂料产品中，不同类别的品种，有其特定的优缺点。在涂装设计时，必须根据不同的

6、功能，合理地选择适当的涂料品种。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。二、涂装前钢材的表面处理 1、手工和动力工具除锈 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。（1）手工除锈：该法只有在其他方法不宜使用时才采用。常用的工具有：尖头锤、铲刀或刮刀、砂布或砂纸、钢丝刷或钢丝束等。（2）动力工具除锈

7、：它是目前一般常用的除锈方法。其常用工具有：气动端型平面砂磨机、气动角向平面砂磨机、电动角向平面砂磨机、直柄砂轮机、风动钢丝刷、风动打锈锤、风动齿形旋转式除锈器、风动气铲等。2、喷射或抛射除 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。（1）喷射除锈将磨料高速喷向钢表面，将氧化皮、铁锈及污物等除掉，表面获得 一定的粗糙度。此法人工操作、成本低，质量不错，是一种常用的除锈方法。但对环境污染大；适用在无固定加工场地锈。（2）抛射除锈使磨料以高速的冲击和摩擦除去

8、钢材表面的铁锈、氧化皮和污物等。抛射除锈可以改善钢材的疲劳强度和抗腐蚀应力，并对钢材表面粗糙度也有不同程度的提高。效率高、质量好；但需要一定的设备和喷射用磨料，费用较高。一般用于钢结构制作加工厂。（3）磨料用于钢材表面除锈的磨料主要是金属磨料和砂子。3、酸洗除锈 酸洗除锈亦称化学除锈，污染较严重。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。4、钢材表面锈蚀和除锈等级标准（1）锈蚀等级根据涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级标准，订有四个锈蚀等级，以A、B、C、D 表示

9、：A、全面地覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面。B、已发生锈蚀，并且部分氧化皮已经剥落的钢材表面。C、氧化皮因锈蚀而剥落，或者可以刮除，并有少量点蚀的钢材表面。D、氧化皮已因锈蚀而全面剥落，并且已普遍发生点蚀的钢材表面。（2）除锈等级 国家标准将除锈等级分成喷射或抛射除锈、手工和动力工具除锈、火焰除锈三种类型。喷射或抛射除锈前，厚的锈层应铲除。可见的油脂和污垢也应清除。喷射或抛射除 锈后，钢材表面应清除浮灰和碎屑。1）喷射或抛射除锈，用字母“Sa”表示，分四个除锈等级：.Sa1轻度的喷射或抛射除锈。钢材表面应无可见的油脂或污垢，没有附着不牢的 氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。参见典型样本（以

10、下同，略）照片 Sa2彻底的喷射或抛射除锈。钢材表面会无可见的油脂和污垢，并且氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物已基本清除，其残留物应是牢固附着的。Sa21/2非常彻底的喷射或抛射除锈。钢材表面会无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，残留的痕迹仅是点状或条纹状的轻微色斑。Sa3使钢材表观洁净的喷射或抛射除锈。钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化 皮、铁锈和油漆等附着物，该表面应显示均匀的金属光泽。2）手工和动力工具除锈，以字母“St”表示，定有两个等级：St2彻底的手工和动力工具除锈。钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。St3非常彻底的手工和

11、动力工具除锈。钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。除锈应比St2更为彻底，钢材显露部分的表面应具有金属光泽。3）火焰除锈，以字母“FI”表示，应包括在火焰加热作业后以动力钢丝刷清除加热后附着在钢材表面的产物。FI钢材表面应无氧化皮、铁锈和油漆层等附着物，任何残留的痕迹应仅为表面变色（不同颜色的暗影），三、涂料施工 常用涂料的施工方法常用涂料的施工方法 刷涂法：适用于干性较慢，塑性小的油性漆、酚醛漆、醇酸漆等。一般构件及建筑物各种设备和管道等均可，工具为各种毛刷，投资少，施工方法简单，适于各种形状及大小面积的涂装；缺点是装饰性较差，施工效率低。手工滚涂

12、法：适用于干性较慢塑性小的油性漆、酚醛漆、醇酸漆等。可用于一般大型平面的构件和管道等。工具为滚子。投资少、施工方法简单，适用大面积物的涂装，缺点：同刷涂法 浸涂法：适用于干性适当，流平性好，干燥速度适中，触变性好的各种合成树脂涂料。用于小型零件、设备和机械部件。工具为浸漆槽、离心及真空设备。设备投资较少，施工方法简单，涂料少，适用于构造复杂构件，缺点是流平性不太好，有流挂现象，溶剂易挥发 空气喷涂法：适用于挥发快和干燥适宜粘度小的各种硝基漆、橡胶漆、建筑乙烯漆、聚氨酯漆等。用于各种大型构件及设备和管道。工具：喷枪、空气压缩机、油水分离器等特点：设备投资较小，施工方法较复杂，施工效率较刷涂法高；

13、缺点是消耗溶剂量大，污染现场，易引起火灾 无气喷涂法：适用于具有高沸点溶剂涂料，有触变性厚浆型涂料和高不挥发分涂料。用于各种大型钢结构、桥梁、管道、车辆和船舶等。工具：高压无气喷枪、空气压缩机等设备。特点：投资较多，施工方法较复杂，效率比空气喷涂法高，能获得厚涂层，缺点是也要损失部分涂料，装饰性较差。四、防腐涂料施工 1、环境温度。根据有关规定宜选在15；30随着科学技术的发展，现在有很多种类的涂料，都可以在上述规定的范围之外进行施工。2、环境湿度。一般宜在相对湿度小于80%的条件下进行。3、控制钢材表面温度与露点温度。根据规范的规定，钢材表面的温度必须高于空气露点温度3以上，方能进行施工。4

14、、必须采取防护措施的施工环境。雨、雾、雪，油漆腐蚀，盐分，不安全，不防 爆等。5、防腐涂料的准备。6、涂装间隔时间。可根据涂料说明书设定间隔时间。7、在施工前，遮蔽禁止涂装的部位。8、需二次涂装的表面处理和补漏。9、修补涂装。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

15、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48h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

16、 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0.40.7N/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。五、防腐涂装工程质量检验及验收 1、涂装前的检查（1、）除锈后的钢材表面除锈等级应符合设计要求和国家现行有关标准的规定，不应 该存在焊渣、焊疤、灰尘、油污、水和毛刺等现象。当设

17、计无要求时，钢材表面除锈等级应符合表的要求。检查数量按构件数抽查10%，且同类构件不少于3件。检查方法用铲刀检查，并与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。各种底漆或防锈漆要求最低的除锈等级 涂料品种 除锈等级油性酚醛、醇酸等底漆或防锈漆 St2高氯化聚乙烯、氯化橡胶、氯磺化聚乙烯、环氯树脂、聚氨酯等底漆或防锈漆 Sa2无机富锌、有机硅、过氯乙烯等底漆 Sa2（2）进场的涂料应检查有否产品合格证；并经复验合格后，方可使用。（3）涂装环境的检查，环境条件应符合第四部分的要求。2、涂装过程中的检查（1）用湿膜厚度计，测量湿膜厚度，以控制干膜的厚度和质量。（2）每遍涂装均不

18、允许有咬底、剥落、漏涂和起泡等几种缺陷。3、涂装后的检查（1）涂膜外观，应均匀、平整、饱满和有光泽；颜色应符合设计要求；表面不允许有咬底、裂纹、剥落、针孔等缺陷。（2）涂料和涂层厚度应符合设计要求。当设计对涂层厚度无要求时，涂层干漆膜总厚度，室外应为150m，室内应为125m。每遍涂层干膜厚度的合格质量最大偏差值为-5m。测定厚度的抽查数，桁架梁、网架等主要构件，抽检20%，最低不少于5件；次要构件抽检10%，最低不少于3件；每件应测3处。板梁及箱形梁等构件表面，每10m2检测3处。对宽度在15cm,以下的梁或构件，每处选取3 点检测（垂直于边长的一条线上的)点），点距为宽度的1/4。对宽度在

19、15cm以上的梁或构件，每处选取5点检测，选点中 心位置不限，5个测点分别为边长10cm正方形的四个角和对角线交点，任意一点与构件边缘的距离应在2cm以上。检测点涂层总平均厚度，应达到规定值的90%以上，其最低值不得低于规定值的 80%，一处测点厚度差不得超过平均值的)30%。计算时，超过规定厚度20%的测点值，按规定厚度120%计算，不得按实测值计算平均值。（3）涂装工程的验收。涂装工程施工完毕后，必须经过验收，符合钢结构工程施 工质量验收规范钢结构涂装工程的要求后，方可交付使用。六、防腐涂料的防火 1、涂装的防火措施（1）施工的现场或车间不允许堆放易燃物品，并应远离易燃物品仓库。（2）施工

20、的现场或车间严禁烟火，并有明显的禁止烟火的宣传标志。（3）施工的现场或车间必须备有消防水源和消防器材。（4）擦过溶剂和新涂料的棉纱、破布等应存放在带盖的铁桶内，并定期处理掉。（5）严禁向下水道倾倒涂料和溶剂。2、防腐涂装施工中易发生的火灾类型及灭火方法燃烧物 起火初期时的灭火方法 灭火原理有机纤维类物品 （1）用黄砂扑灭 隔绝空气、冷却降温 （2）用水或酸、碱泡沫灭火机不溶于水的有机材料 （1）用二氧化碳灭火机 隔绝空气（各种溶剂、稀释剂、（2）用泡沫灭火机 窒息氧气清油、清漆之类）（3）用石棉毯盖压可溶于水的有机材料 用水扑灭、冲淡液体或将容器盖住 隔绝空气（乙醇、乙醚、丁醇之类）七、防腐涂

21、料的爆炸性与防爆 1、当防腐涂料中的溶剂与空气混合达到一定的比例时，一遇火源（往往不是明火）即发生爆炸。2、爆炸的原因及防治方法 明火，这是引起混合气体或粉尘爆炸的直接原因，所以要禁止使用明火。必须加热时，要采用热载体、电感加热，并远离现场。摩擦和撞击产生的火花，是引起爆炸的原因之一。在施工时，应禁止使用铁棒 等物敲击金属物体和漆桶。如需敲击时，应使用木质工具。电火花，也是导致起火爆炸的原因之一。电气设备或电线超负荷时会产生高热 并着火，所以在涂料仓库和施工现场使用的照明灯应有防爆装置，电气设备应使用防爆 型号，并要定期检查电路及设备的绝缘情况。在使用溶剂的场所，应禁止使用闸刀开 关，要用三线

22、插销的插头。静电。在涂装施工过程中，由于摩擦而不可避免地要产生火花，可引起火灾或 爆炸。使用的设备和电气导线应接地良好，防止静电聚集。第二节防火涂装工程 一、厚涂型钢结构防火涂料施工 1、施工方法与机具 一般采用喷涂施工，机具可用压送式喷涂机或挤压泵，配有自动调压功能的0.60.9m3min 空压机，喷枪口径为6 12mm，空气压力为0.40.6MPa。局部修补可采用抹灰刀等工具手工抹涂。2、涂料的搅拌与配置（1）由工厂制造好的单组份湿涂料，现场应采用便携式搅拌器搅拌均匀。（2）由工厂提供的干粉料，现场加水或其他稀释剂调配，应按涂料的说明书规定配 比搅拌，边配边用。（3）由工厂提供的双组份涂料

23、，按配制涂料说明书规定的配比混合搅拌，边配边 用。特别是化学固化干燥的涂料，配制的涂料在规定的时间内用完。（4）搅拌和调配涂料，使用稠度适宜，即能在输送管道中畅通流动。喷涂后不会流 淌和下坠。3、施工操作（1）喷涂应分若干次完成。第一次喷涂基本遮盖钢材的表面，以后每次喷涂厚度为 5 10mm，一般以7mm 左右为宜。下次喷涂之前，必须确定前一次喷涂层基本干燥或固 化。通常情况下，每天喷一遍即可。（2）喷涂保护方式，喷涂次数与涂层厚度应根据防火设计要求确定。当要求耐火极限1 3h，涂层厚度10 40mm时，一般需喷涂2 5次。（3）喷涂时，手紧握喷枪，注意移动速度均匀，不能在同一位置久留，而造成

24、涂料堆积流淌；输送涂料的管道长而笨重，应有人帮助移动和托起管道：配料和向挤压泵加料均要连续进行，不得停顿。（4）施工过程中，操作者应用测厚针检查涂层厚度，直到符合设计规定的厚度，方 可停止喷涂。（5）喷涂后的涂层要适当修整，对明显的乳突，应采用抹灰刀等工具剔除，以确保 涂层表面均匀。4、质量要求（1）涂层应在规定时间内干燥固化，各层间粘结牢固，不出现粉化、空鼓、脱落和 明显裂纹。（2）钢结构的接头的转角处，涂层均匀一致，并且无漏除。（3）涂层厚度应达到设计要求。如涂层厚度未达到规定厚度值的85%以上的部位，或者已达到规定厚度值的85%且其连续面积边长超过1m的部位，应该进行补涂，使厚度达到规定

25、要求。二、薄涂型钢结构防火涂料施工 1、施工工具与方法（1）喷涂底层（包括主涂层，以下相同）涂料，宜采用重力（或喷斗）式喷枪，配 有自动调压功能的0.6 0.9m3/min空压机。喷嘴直径为4 6mm，空气压力为0.4 0.6MPa。（2）面层装饰涂料，可采用刷、喷、滚和抹四种形式施工，多采用喷涂。使用底层 涂料的喷枪时，将喷嘴直径换为1 2mm，空气压力调为0.4MPa左右，即可用于喷涂面层装饰涂料。（3）对小面积施工和局部修补的部位，或机器设备已安装好的厂房，如不具备喷涂 条件时，可用抹灰刀等工具进行手工抹涂。2、涂料的搅拌与调配（1）运送到施工现场的钢结构防火涂料，应采用便携式电动搅拌器

26、予以适当搅拌，使均匀一致，方可用于喷涂。（2）双组份的涂料应按说明书规定的配比进行现场调配，边配边用。（3）搅拌已调配好的涂料，应稠度适宜，喷涂后不发生流淌和下坠现象。3、底层施工操作与质量（1）底涂层一般应喷涂2 3遍，施工间隔4 24h。待前遍涂层基本干燥后，才可继续喷涂。第一遍喷涂以遮盖70%基底面积即可，以后每遍喷涂的厚度以不超过2.5mm为宜。1mm厚涂层约消耗1.2 1。5kg/m2湿涂料。（2）喷涂时，手握喷枪要稳，喷嘴与钢材表面垂直或成70角。喷嘴到喷涂面的距离为40 60cm。要求旋转喷涂的，需注意交接处的颜色一致、厚薄均匀，防止漏涂和面层流淌。确保涂层完全闭合，轮廓清晰。（

27、%）如果喷涂形成的涂层表面是粒状，当设计要求涂层表面平整光滑时，待喷完最 后一遍后。用抹灰刀抹平，使外表面均匀平整。（4）面层施工应确保各部分颜色均匀一致，接头平整。三、厚涂型钢结构防火涂层的质量标准 1、喷涂用的涂料按设计选用，且满足功能要求。产品应具检测合格报告和产品合 格证。2、涂料平均厚度等于或大于防火设计规定的厚度。个别部位的厚度低于规定的，但必须大于规定的85%且其连续面积的长度不大于1m，同时在5m范围内不再出现类 似情况。3、涂层应完全闭合，不应有露底和漏涂情况。4、涂层一般不出现裂缝。如有个别裂缝，其宽度不得大于1mm。5、涂层与钢材面之间和各涂层之间，应粘结牢固，无空鼓、脱

28、层和松散现象。6、涂层表面应无明显乳突。有外观要求的部位，母线不直度和失圆度允许偏差不应大于8mm。四、薄涂型钢结构防火涂层的质量标准 1、喷涂应用的涂料是防火设计选用的，有检测合格报告和产品合格证的涂料品种。2、涂层厚度等于或大于防火设计规定的厚度。3、无漏涂、托粉、明显裂缝等缺陷。如有个别裂缝，其裂缝宽度应不大于0.5mm。4、涂层与钢材之间和各层涂层之间，应粘牢固，无脱层、空鼓等情况。5、颜色与外观符合设计要求，轮廓清晰，接茬平整。五、防火涂层的维护和保修 1、防火保护工程结束后，还可能有其他工程在进行中，如若影响或损坏了防火涂层，应当在整个建筑物竣工前，进行维修处理。2、在使用期间，应做好涂层的维护工作。如遇剧烈振动、机构碰撞或狂风、暴雨袭击等，防火涂层有可能受损，应及时检查处理。3、钢结构防火保护涂层，很难保证百年不变，永远有效，因此，为确保安全，应加强检查。特别是要结合对建筑物或企业检修、大修、改造过程中，对防火涂层酌情作些处理。如有的已松动或脱落的部位，需铲掉重新喷涂；如有的雨水冲刷后，涂层减薄或损坏，要再喷涂加厚或修复。