8/29/2009
HEMPEL
提 纲
当前钢桥防腐涂装技术中几个热点问题的讨论 李荣俊 林绍基 李华刚
赫普(中国)有限公司工业防护部 2009.09.02
1,关于涂装设计 2,当前钢桥涂装三个配套涂层之比较 2 当前钢桥涂装三个配套涂层之比较 3,关于富锌涂料与喷Zn/Al 4,关于云铁中间漆 5,表面处理的重要性 6,关于钢桥涂装的质量管理与质量检验
2
1,关于钢桥涂装设计
涂装设计依据
钢桥涂装主要标准
2,当前钢桥涂装三个配 套涂层之比较
桥梁聚氨酯经典配套桥梁聚氨酯经典配套-1
---- 应用于虎门大桥、鹅公岩大桥、南京二桥、南京三桥、 润杨桥、苏通桥、小湾桥、昂船洲大桥、济南黄河三桥等 表面处理等级：Sa2.5; 腐蚀环境：C4-C5 ; 预计防护年限 15-20年 (Ri3，1% 锈蚀)
钢箱梁外表面聚合硅氧烷配套钢箱梁外表面聚合硅氧烷配套-2
---- 应用于重庆菜园埧大桥、朝天门大桥、石板坡桥等
配套1 涂 层 油漆名称 无机富锌底漆* 环氧封闭漆 环氧(云铁)漆 聚氨脂面漆 干膜厚度 （微米） 75 25 150 2×40 305
配套2 油漆名称 环氧富锌底漆 / 环氧(云铁)漆 聚氨脂面漆 总干膜厚 干膜厚度 （微米） 80 / 150 2×40 310
表面处理等级：Sa2.5; 腐蚀环境：C4-C5 ; 预计防护年限 25-30年 (Ri3，1% 锈蚀) 干膜厚度 （ μm ） 75 25 120 2×50 295
涂 层
油漆名称 无机富锌底漆* 环氧封闭漆 环氧云铁漆 聚合硅氧烷面漆
底层 封闭层 中间层 面 层
底 层 封闭层 中间层 面 层 总干膜厚
*或采用金属喷镀Zn/Al
总干膜厚
*或采用金属喷镀Zn/Al
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钢箱梁外表面氟碳配套3 钢箱梁外表面氟碳配套3
----应用于杭州湾大桥、西候门大桥、青岛海湾大桥等 ----应用于杭州湾大桥、西候门大桥、青岛海湾大桥等 表面处理等级：Sa2.5; 腐蚀环境：C4-C5 ; 预计防护年限 25-30年 (Ri3，1% 锈蚀)
三种面漆性能对比
老人牌聚氨酯、氟碳、聚硅氧烷三种涂料主要性能定性对比表
项目 特征键及键 能 保光性 保色性 防腐性 市场业绩 环保、安全 健康及VOC含 量 施工性能 （固化期）
7 File Name:
涂 层 底 层 封闭层 中间层 面 层 总干膜厚
*或采用金属喷镀Zn/Al
油漆名称牌号 老人牌无机富锌底漆* 老人牌环氧封闭漆 老人牌环氧(云铁)漆 老人牌氟碳面漆
干膜厚度 （μm ） 75 25 150 2×40 305
聚氨酯面漆 55210 C-C (358千焦耳/摩尔)
++ ++ ++ ++++ ++
聚硅氧烷面漆 55000 Si-O (446千焦耳/摩尔)
+++ ++++ ++++ + ++++
氟碳面漆 555CN F-C (460.2千焦耳/摩尔)
++++ ++++ +++ +
较高VOC：
440g/L
+++
低VOC：160g/L 、高固分、 不含异氰酸酯、低气味, 属于环境友好型！
++++
高VOC：517g/L
++
+
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3,关于
富锌涂料与喷Zn/Al
标准
HG/T 3668-2000
关于富锌漆标准
分类
1型有机 2型无机
锌含量 (%)
1型有机≥70% 2型无机≥80%
其它
抗冲击：无机锌≥25cm 无机锌≥50cm
★ 关于富锌底漆最新标准
TB/T 1527-2004 TB/T 2772-1997 GJB 4063-2000 ISO12944 Section5 SSPC PAINT 20 -2002 HG/T 36682009 (报批稿)
水性无机富锌，干膜中锌含量≥90% 防滑无机富锌抗滑移系数：≥0.55(初始)、≥0.45(6个月时) 只规定用环氧富锌，锌含量≥80%、 耐弯曲≯2mm， 舰船富锌防锈底漆通用规范
≥80%
Ⅰ型 无机 Ⅱ型 有机 Ⅰ型 无机 Ⅱ型 有机
如15360、 17360、15350、15780、15700
干膜中锌粉含量：
HG/ 锌底漆-报批稿 7.0
1级 ≥85%、 2级 77-85%、 3级 65～77%
●不挥分 ●耐盐雾 中锌含量： 1级≥80% 1000h 2级≥70% 720h 3级≥60%： 500h ●抗冲击 无机锌/ 有机锌 ≥50cm ●耐水性 通过 240h ●附着力(Mpa) 无机锌≥3 有机锌≥ 6
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10
三种富锌底漆性能对比---1
序号 1 2 3 4 5 6 7 项目 表面处理 最大干膜厚度 防腐性 耐热性 导电性 耐溶剂性 附着力 无机富锌底漆 Sa 2.5或Sa 3级
三种富锌底漆性能对比--2
无机富锌底漆 ++++ + ++++ ≥-10℃(冬用型) ++ ++ 需加喷封闭漆 环氧富锌底漆 +++ ++ +++ - 10～40℃ + + 不需加喷封闭漆 水基富锌底漆 ++ +++ ++ ≥ 10℃ +++ ++++ 需加喷封闭漆
对施工环境的要求 施工性 固化条件
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富锌涂料与金属热喷涂比较
序号 1 2 2 3 4 5 6 7 项目 防腐机理及防腐性 施工难度 表面处理 工艺装备 维修难度 经济成本 附着力 在桥梁上业绩 无机/有机富锌涂料 阴极保护，+++ +，施工方便 Sa2～3, Ra40 ～ 75μm +++ 高压无气喷涂机 +，现场维修简便 ++ +++ ++ ++ 热喷锌/铝 阴极保护 ， ++++ +++，施工难度较大 Sa3, Ra 75μm ++++ 高耗能成套装置 ++++, 现场很难维修 ++++ ++，在大载荷下金属覆盖 层和铁基体易分离和剥落 ++
料。
4,关于云铁中间漆
中间漆的主要功能是增加漆膜厚度，以增强漆层体质。作为底/面之间的过渡层，在涂层配套正确的前 提下，具有提高层间附着力的作用 。国内最常用的是环氧厚浆漆，而在桥梁等重防腐工程中，。两者均以 耐蚀树脂为主要成膜物质，分别以云母氧化铁和玻璃鳞片为防锈颜料，再加入其它助剂而组成的厚浆型涂
图1 云母氧化铁(MIO)在涂层中的分布示意图
关于云铁含量： 英国标准 BS 5493（the protective coating system） ●云铁在涂料颜填料中所的占比例----作为防腐涂
料的分级依据！ 云铁在涂料的颜填料中含量≥80%（W/W） 试验表明云铁含量过低，很难发挥其屏蔽效果，其防腐效果与不用云铁的中间漆区别不大。
●云铁机理： ①屏蔽效应，延长外界腐蚀性介质渗透路径； ②耐紫外线幅射：强烈吸收300～100 nm 紫外光线； ③一定的粗糙度：附着力补强与促进作用。
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5,涂装前表面处理的重要性！
★常用国际标准
★关于表面处理：在重防腐涂装中表面处理的重要性 ----- 虽说是“老生常谈”，但，仍然是：
表面处理相关标准
ISO12944-4:1998 色漆和清漆 ---用保护漆体系对钢结构的防腐保护 第4部分 表面类型与表面处理 美国钢结构涂装协会 SSPC-SPCOM 表面准备技术规范 表面准备评述*
决定重防腐涂层质量 诸多因素中的首要因素！
表面处理主要参数：①表面清洁度（包括除锈、除油、除盐、除灰尘） ②表面粗糙度
★常用国内标准
GB/T8923-1998 GB/T8923 1998 涂装钢材表面锈蚀等级和除锈等级 （eqv 国际标准ISO 8501 1:1988） 8501-1:1988） GB /T13288-1998 表面粗糙度比较样板抛（喷）丸、喷砂加工表面(eqv 国际标准ISO 8503- 2 :1995 ) GB/T18838.1-2002 涂覆涂料前钢材表面处理 喷射清理用金属磨料的技术要求 GB/T17850.1-2002 涂覆涂料前钢材表面处理 喷射清理用非金属磨料的技术要求 GB/T18839.1-2002 涂覆涂料前钢材表面处理 表面处理方法 总则 GB/T18839.2-2002 涂覆涂料前钢材表面处理 表面处理方法 喷射清理 GB/T18839.3-2002 涂覆涂料前钢材表面处理 表面处理方法 手工和动力工具清理 GB/T13312-1991 钢铁件涂装前除油程度检验方法（验油试纸法）（JB/Z 236-85）
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常用表面处理方法
机械处理 化学处理 火焰处理 ★其中，机械处理 – 喷砂处理 – 扫砂处理 – 湿喷砂处理 – 高压水处理 – 手工处理 – 机械打磨处理
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喷 砂 迄 今 仍 是 最 佳 工 艺 选 择 ！
注： 1. 空气压缩机 3. 便携式喷砂机(储砂罐) 5. 高效文丘里喷嘴 7. 湿气分离器 9. 磨料
2. 配有阀门的气管和连接器 4. 外接快速连接器的抗静电喷砂管 6. 气流微调控制阀 8. 高压空气和磨料流 10. 头盔和纯化空气罐
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表面处理与涂层使用寿命关系
常用表面处理检测工具
资料来源：SSPC
Protective Shanghai 19
6,关于钢桥涂装的质量管理与质量检验
HEMPEL
★钢桥涂装现 场质量管理
★钢桥涂装现 场质量检验
桥梁检测
2.1 钢桥防腐涂装设计依据
我国桥梁涂装主要国家行业标准
TB/T 1527 –2004 TB/T 2772–1997 TB/T 2773–1997 TB/T2486-1994 JT/T 722-2008 JT/T 694-2007 JT/T 695-2007 HG/T 3656-1999 HG/T 3668-2009 HG/T2660-1995 HG/T3792-2005 GB/T9793-1997
GB/T9793-1997 铁路钢桥保护涂装 铁路钢桥用防锈底漆供货技术条件 铁路钢桥用靣漆、中间漆供货技术条件 铁路钢梁涂膜劣化评定 公路桥梁钢结构防腐涂装技术规范 悬索桥主缆防腐涂装技术条件 混凝土桥梁结构表面涂层防腐 技术条件件 钢结构桥梁漆 富锌底漆（报批稿） 各色聚氨酯磁漆（双组份） 交联型氟树脂涂料（溶剂可溶物氟含量≥18%） 金属和其它无机覆盖层 热喷涂 锌、铝及其合金 热喷涂 金属件表面预处理通则
腐蚀环境
ISO12944-2
防腐寿命
寿命与膜厚的关系
涂层配套
（ ISO12944-5） ISO12944ISO12944-5
ISO12944-52007
腐蚀等级
ISO12944-2
工况条件
全寿命经济分析法 (LCCA)
（温度、压力、 介质等）
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ISO12944-5---腐蚀环境、使用寿命和漆膜厚度的关系
C3 其它 120 160 200 Zn 160 Zn 160 200 240 C4 C5-I 其它 200 240 280 200 240（Zn） 320 其它 300 320-400 -500 Zn 240 320- 400 C5-M
其基本思想是：
一个新的工程设计思想： LCCA----全寿命经济分析法
“全寿命经济分析法”（Life Cycle Cost Analysis），或译为“寿命周期成本分析法”。
防腐寿命 C2 （设计） 低 2-5年 中 5-15年 高 ＞15年 80 120 160
在设计施工阶段： 是选择 “事先防护”？ 还是选择 “坏了再修”？
通过经济预算与分析比较决定施工方案，对工程的“全寿命”负责到底，避免“短期行为” 给后人带来的麻烦和巨大的经济损失。 举例说明： ★某混凝土桥梁工程处于氯盐腐蚀环境中，钢筋混凝土结构设计寿命为40年，前期实施了 防护措施，主要是采用钢筋阻锈剂和涂料外防护，附加费用仅为0.85美元/m2（混凝土桥 面）；若前期不采取防护措施，那么15～20年开始修复，40年内累积维修费用为4.8美元 /m2，是前者附加费的5.65倍。 ★来自北海海上油田的经验表明，采用高性能涂料，如改性环氧漆、富锌漆、玻璃鳞片涂料、 聚氨酯涂料和聚硅氧烷涂料等，根据LCCA分析，总的费用可以节省25－40％。 所以，对于工程结构涂装须采用具有“量身定做”的超强耐久性的涂层配套系统。
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3，JT/T 722-2008《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》
本标准适用于公路桥梁钢结构防腐涂装，其它应用领域的桥梁钢结构 或类似条件下的钢结构防腐涂装也可参照执行。
JT-T722-2008 7.0 Document
JT/T 722-2008《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》
3 分类 3.1 涂层体系保护年限分类
●在涂层体系保护年限内，涂层95％以上区域的锈蚀等级不大于
前 言 1 范围………………………………………… 2 规范性引用文件…………………………… 3 分类………………………………………… 4 要求………………
………………………… 5 试验方法 …………………………………… 6 检验规则 …………………………………… 7 安全、卫生和环境保护 …………………… 8 验收 ………………………………………… 附录A（规范性附录）腐蚀环境分类……………… 附录B（规范性附录）涂料性能要求和试验方法…
ISO 4628规定的Ri2级，无气泡、剥落和开裂现象。
●按保护年限分为两类：
——普通型，（10～15）年； ——长效型，（15～25）年。 长效型，（ ）年 3.2 腐蚀环境分类： 腐蚀环境分类符合ISO12944-2的要求 3.3 涂装部位分类： 3.4涂装阶段分类 按涂装阶段分为三类： — 初始涂装：新建桥梁的初次涂装（包含二年缺陷责任期内的涂装）； — 维修涂装：桥梁在其运营全过程中对涂层进行的维修保养； — 重新涂装：彻底的除去旧涂层、重新进行表面处理后，按照完整的涂 装规格进行的涂装。
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钢桥腐蚀环境级别界定
一般说来，钢桥所处的腐性环境,按ISO 12944评估, 大多 处于C4与C5等级之间：
C1：轻 具有中性大气内部保温的建筑物 C2：较轻 较轻污染的大气，基本是乡村地区如仓库、体育馆等 C3：中等 城市和SO2等工业大气污染，具有低盐分的沿海地区
JT/T 722-2008桥梁涂层配套体系
C4 ： 工业区与带轻量盐雾介质沿海区域 C5－1： 潮湿热和严重污染工业区 C5－M： 带较严重盐雾介质的沿海区域
JT/ T722桥梁涂层配套体系表
（可参考国标GB/T15957-1995 大气环境腐蚀性分类）
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旭硝子公司： 三氟乙烯-烃基乙烯基醚共聚物 大金公司： 四氟乙烯-烃基乙烯基醚共聚物
①高档面漆的发展 氟碳
5，当前桥梁防腐用 三种高档面漆之比较 种 档 漆 较
脂肪族聚氨酯 聚合硅氧烷
芳香族聚氨酯→脂肪族聚氨酯→聚脲
环氧硅氧烷与丙烯酸硅氧烷的区别
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②三种高档面漆 ----涂料化学原理
聚氨酯：
聚氨酯涂料的发展
从芳香族聚氨酯→脂肪族聚氨酯→…….
●单组份潮气固化型 ●双组份丙烯酸聚氨酯 ●水性聚氨酯 ●高固体/无溶剂聚氨酯
n OCN-R-NCO + n HO -
R´-
OH
迄今，聚氨酯配套涂层仍在重防腐涂装中唱主角！
无机富锌底漆/环氧封闭漆/环氧云铁中间漆/聚氨酯面漆 环氧富锌底漆/环氧云铁中间漆/聚氨酯面漆
[ CONH-R-NHCO-OR´- O ]n
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氟碳
以聚四氟乙烯作为主要成份---- ZEFFLE GK (大金公司)
关于氟碳涂料(常温固化型)
F-C键能 465 (KJ/mol) 溶剂可溶物中氟含量
HG/T3792：18%
●优异的耐候性
----- 保光、保色
F
(
F C )l F
(
H C H
Cl
H C Y OH
)m
F
(C
F C F
)n (
H C H
H C
Z
)x
●化学惰性 ●耐腐蚀性
C F
F
目前存在的缺点：固含量偏低（40～50%）、VOC含量偏高《＞500g/L》 及少量游离异氰酸酯！ 及少量游离异氰酸酯
3 F
耐候性 防污性
树脂
固化 附着力
透明度 光泽度
高固体份氟碳涂料
固化机理：含-NCO多异氰酸交联剂与含-OH的4F树脂反应而固化成膜。
水性氟碳涂料与氟碳粉末
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环氧聚硅氧烷
两种硅氧烷涂料化学机理的区别
环氧硅氧烷
●固化反应： ---在湿气和催化剂下的烷氧基的缩合反应; ---环氧树脂与胺基团间的化学反应。 环氧树脂与胺基团间的化学反应 ●两种硅氧烷性能区别:
环氧与硅氧烷 强-强联合
关键在于Si-O键含量，即硅氧烷在固体份 中的% (37-77w/w% )！
丙烯酸硅氧烷
● 目前国内尚未解决漆中Si-O键含量的 检测方法问题！ 丙烯酸与硅氧烷
叠加效应
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两种聚硅氧烷面漆 加速老化试验(QUV-A)--保色性
Colour change in QUV-A
Glo retention (%) oss
两种聚硅氧烷面漆 加速老化试验(QUV-A)--保光性
Gloss Retention in QUV-A
120 100 80 60 40 20 0 0 2000 4000 6000 8000
6 5 d dE Cie lab 4 3 2 1 0 0 2000 4000 6000 8000 Hours in QUV-A Epoxy Polysiloxane A Epoxy Polysiloxane B Epoxy Polysiloxane C Acrylic Polysiloxane D Acrylic Polysiloxane E
Epoxy Polysiloxane A Epoxy Polysiloxane B Epoxy Polysiloxane C Acrylic Polysiloxane D Acrylic Polysiloxane E
Hours in QUV-A
环氧聚硅氧烷品种A 环氧聚硅氧烷品种B 丙烯酸聚硅氧烷品种E
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性能很相似 ！
试验结果表明：低改性的丙烯酸聚硅氧烷面漆（品种E）的保光性最好，其次是环氧聚硅氧烷面 漆（品种B），高改性的丙烯酸聚硅氧烷面漆（品种D）的保光性最差（但是会比聚氨酯面漆好） 因此，不能够断定丙烯酸聚硅氧烷面漆通常会比环氧聚硅氧烷面漆具有更好的或更坏的保光性。 具体产品具体分析 !
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两种聚硅氧烷面漆 耐水性（渗水率）对比曲线
项目
两种聚硅氧烷面漆的性能比较表
品种 环氧聚硅氧 烷（品种A） 环氧聚硅氧 烷（品种B） 环氧聚硅氧烷 （品种C） 丙烯酸聚硅氧 烷(品种D) 丙烯酸聚硅氧 烷（品种E)
体积固体含量
84% dE = 3 55% 37 MPa MP 1.7% 很好 好-
86% dE = 3 70% 27 MPa MP 3.6% 好
90% dE = 2 50% >27 MPa MP 1.1% -
72% dE = 5 35% 25 MPa MP 1.6% 龟裂
直接涂在钢铁 上，不合格
76% dE = 3 80% 36 MP MPa 1.8% 很好
直接涂在钢铁 上，不合格
g/M2/24h
25,00
图例：
- _________ 环氧硅氧烷 A _________ 环氧硅氧烷 B
QUV-A保色性 (6500 hrs.) QUV-A 保光性 (6500 hours) 拉伸性 柔韧性 (弯曲性) NACE热循环实验 水浸后的粘结性
渗 水 率
20,00 15,00 15 00
_________ 丙烯酸硅氧烷D
10,00
_________ 丙烯酸硅氧烷E
5,00
________
0,00 432 8
16 1104 1464 1824 2520 2784 3504 4368
环氧树脂
时间（h）
结论：渗水率最低的是环氧树脂和环氧硅氧烷A、B 渗水率较高的是丙烯酸环氧硅氧烷E、D
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★涂装工程现场质量管理
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HEMPEL
提 纲
当前钢桥防腐涂装技术中几个热点问题的讨论 李荣俊 林绍基 李华刚
赫普(中国)有限公司工业防护部 2009.09.02
1,关于涂装设计 2,当前钢桥涂装三个配套涂层之比较 2 当前钢桥涂装三个配套涂层之比较 3,关于富锌涂料与喷Zn/Al 4,关于云铁中间漆 5,表面处理的重要性 6,关于钢桥涂装的质量管理与质量检验
2
1,关于钢桥涂装设计
涂装设计依据
钢桥涂装主要标准
2,当前钢桥涂装三个配 套涂层之比较
桥梁聚氨酯经典配套桥梁聚氨酯经典配套-1
---- 应用于虎门大桥、鹅公岩大桥、南京二桥、南京三桥、 润杨桥、苏通桥、小湾桥、昂船洲大桥、济南黄河三桥等 表面处理等级：Sa2.5; 腐蚀环境：C4-C5 ; 预计防护年限 15-20年 (Ri3，1% 锈蚀)
钢箱梁外表面聚合硅氧烷配套钢箱梁外表面聚合硅氧烷配套-2
---- 应用于重庆菜园埧大桥、朝天门大桥、石板坡桥等
配套1 涂 层 油漆名称 无机富锌底漆* 环氧封闭漆 环氧(云铁)漆 聚氨脂面漆 干膜厚度 （微米） 75 25 150 2×40 305
配套2 油漆名称 环氧富锌底漆 / 环氧(云铁)漆 聚氨脂面漆 总干膜厚 干膜厚度 （微米） 80 / 150 2×40 310
表面处理等级：Sa2.5; 腐蚀环境：C4-C5 ; 预计防护年限 25-30年 (Ri3，1% 锈蚀) 干膜厚度 （ μm ） 75 25 120 2×50 295
涂 层
油漆名称 无机富锌底漆* 环氧封闭漆 环氧云铁漆 聚合硅氧烷面漆
底层 封闭层 中间层 面 层
底 层 封闭层 中间层 面 层 总干膜厚
*或采用金属喷镀Zn/Al
总干膜厚
*或采用金属喷镀Zn/Al
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6 File Name:
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钢箱梁外表面氟碳配套3 钢箱梁外表面氟碳配套3
----应用于杭州湾大桥、西候门大桥、青岛海湾大桥等 ----应用于杭州湾大桥、西候门大桥、青岛海湾大桥等 表面处理等级：Sa2.5; 腐蚀环境：C4-C5 ; 预计防护年限 25-30年 (Ri3，1% 锈蚀)
三种面漆性能对比
老人牌聚氨酯、氟碳、聚硅氧烷三种涂料主要性能定性对比表
项目 特征键及键 能 保光性 保色性 防腐性 市场业绩 环保、安全 健康及VOC含 量 施工性能 （固化期）
7 File Name:
涂 层 底 层 封闭层 中间层 面 层 总干膜厚
*或采用金属喷镀Zn/Al
油漆名称牌号 老人牌无机富锌底漆* 老人牌环氧封闭漆 老人牌环氧(云铁)漆 老人牌氟碳面漆
干膜厚度 （μm ） 75 25 150 2×40 305
聚氨酯面漆 55210 C-C (358千焦耳/摩尔)
++ ++ ++ ++++ ++
聚硅氧烷面漆 55000 Si-O (446千焦耳/摩尔)
+++ ++++ ++++ + ++++
氟碳面漆 555CN F-C (460.2千焦耳/摩尔)
++++ ++++ +++ +
较高VOC：
440g/L
+++
低VOC：160g/L 、高固分、 不含异氰酸酯、低气味, 属于环境友好型！
++++
高VOC：517g/L
++
+
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File Name:
3,关于
富锌涂料与喷Zn/Al
标准
HG/T 3668-2000
关于富锌漆标准
分类
1型有机 2型无机
锌含量 (%)
1型有机≥70% 2型无机≥80%
其它
抗冲击：无机锌≥25cm 无机锌≥50cm
★ 关于富锌底漆最新标准
TB/T 1527-2004 TB/T 2772-1997 GJB 4063-2000 ISO12944 Section5 SSPC PAINT 20 -2002 HG/T 36682009 (报批稿)
水性无机富锌，干膜中锌含量≥90% 防滑无机富锌抗滑移系数：≥0.55(初始)、≥0.45(6个月时) 只规定用环氧富锌，锌含量≥80%、 耐弯曲≯2mm， 舰船富锌防锈底漆通用规范
≥80%
Ⅰ型 无机 Ⅱ型 有机 Ⅰ型 无机 Ⅱ型 有机
如15360、 17360、15350、15780、15700
干膜中锌粉含量：
HG/ 锌底漆-报批稿 7.0
1级 ≥85%、 2级 77-85%、 3级 65～77%
●不挥分 ●耐盐雾 中锌含量： 1级≥80% 1000h 2级≥70% 720h 3级≥60%： 500h ●抗冲击 无机锌/ 有机锌 ≥50cm ●耐水性 通过 240h ●附着力(Mpa) 无机锌≥3 有机锌≥ 6
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三种富锌底漆性能对比---1
序号 1 2 3 4 5 6 7 项目 表面处理 最大干膜厚度 防腐性 耐热性 导电性 耐溶剂性 附着力 无机富锌底漆 Sa 2.5或Sa 3级
三种富锌底漆性能对比--2
无机富锌底漆 ++++ + ++++ ≥-10℃(冬用型) ++ ++ 需加喷封闭漆 环氧富锌底漆 +++ ++ +++ - 10～40℃ + + 不需加喷封闭漆 水基富锌底漆 ++ +++ ++ ≥ 10℃ +++ ++++ 需加喷封闭漆
对施工环境的要求 施工性 固化条件
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富锌涂料与金属热喷涂比较
序号 1 2 2 3 4 5 6 7 项目 防腐机理及防腐性 施工难度 表面处理 工艺装备 维修难度 经济成本 附着力 在桥梁上业绩 无机/有机富锌涂料 阴极保护，+++ +，施工方便 Sa2～3, Ra40 ～ 75μm +++ 高压无气喷涂机 +，现场维修简便 ++ +++ ++ ++ 热喷锌/铝 阴极保护 ， ++++ +++，施工难度较大 Sa3, Ra 75μm ++++ 高耗能成套装置 ++++, 现场很难维修 ++++ ++，在大载荷下金属覆盖 层和铁基体易分离和剥落 ++
料。
4,关于云铁中间漆
中间漆的主要功能是增加漆膜厚度，以增强漆层体质。作为底/面之间的过渡层，在涂层配套正确的前 提下，具有提高层间附着力的作用 。国内最常用的是环氧厚浆漆，而在桥梁等重防腐工程中，。两者均以 耐蚀树脂为主要成膜物质，分别以云母氧化铁和玻璃鳞片为防锈颜料，再加入其它助剂而组成的厚浆型涂
图1 云母氧化铁(MIO)在涂层中的分布示意图
关于云铁含量： 英国标准 BS 5493（the protective coating system） ●云铁在涂料颜填料中所的占比例----作为防腐涂
料的分级依据！ 云铁在涂料的颜填料中含量≥80%（W/W） 试验表明云铁含量过低，很难发挥其屏蔽效果，其防腐效果与不用云铁的中间漆区别不大。
●云铁机理： ①屏蔽效应，延长外界腐蚀性介质渗透路径； ②耐紫外线幅射：强烈吸收300～100 nm 紫外光线； ③一定的粗糙度：附着力补强与促进作用。
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5,涂装前表面处理的重要性！
★常用国际标准
★关于表面处理：在重防腐涂装中表面处理的重要性 ----- 虽说是“老生常谈”，但，仍然是：
表面处理相关标准
ISO12944-4:1998 色漆和清漆 ---用保护漆体系对钢结构的防腐保护 第4部分 表面类型与表面处理 美国钢结构涂装协会 SSPC-SPCOM 表面准备技术规范 表面准备评述*
决定重防腐涂层质量 诸多因素中的首要因素！
表面处理主要参数：①表面清洁度（包括除锈、除油、除盐、除灰尘） ②表面粗糙度
★常用国内标准
GB/T8923-1998 GB/T8923 1998 涂装钢材表面锈蚀等级和除锈等级 （eqv 国际标准ISO 8501 1:1988） 8501-1:1988） GB /T13288-1998 表面粗糙度比较样板抛（喷）丸、喷砂加工表面(eqv 国际标准ISO 8503- 2 :1995 ) GB/T18838.1-2002 涂覆涂料前钢材表面处理 喷射清理用金属磨料的技术要求 GB/T17850.1-2002 涂覆涂料前钢材表面处理 喷射清理用非金属磨料的技术要求 GB/T18839.1-2002 涂覆涂料前钢材表面处理 表面处理方法 总则 GB/T18839.2-2002 涂覆涂料前钢材表面处理 表面处理方法 喷射清理 GB/T18839.3-2002 涂覆涂料前钢材表面处理 表面处理方法 手工和动力工具清理 GB/T13312-1991 钢铁件涂装前除油程度检验方法（验油试纸法）（JB/Z 236-85）
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常用表面处理方法
机械处理 化学处理 火焰处理 ★其中，机械处理 – 喷砂处理 – 扫砂处理 – 湿喷砂处理 – 高压水处理 – 手工处理 – 机械打磨处理
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喷 砂 迄 今 仍 是 最 佳 工 艺 选 择 ！
注： 1. 空气压缩机 3. 便携式喷砂机(储砂罐) 5. 高效文丘里喷嘴 7. 湿气分离器 9. 磨料
2. 配有阀门的气管和连接器 4. 外接快速连接器的抗静电喷砂管 6. 气流微调控制阀 8. 高压空气和磨料流 10. 头盔和纯化空气罐
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表面处理与涂层使用寿命关系
常用表面处理检测工具
资料来源：SSPC
Protective Shanghai 19
6,关于钢桥涂装的质量管理与质量检验
HEMPEL
★钢桥涂装现 场质量管理
★钢桥涂装现 场质量检验
桥梁检测
2.1 钢桥防腐涂装设计依据
我国桥梁涂装主要国家行业标准
TB/T 1527 –2004 TB/T 2772–1997 TB/T 2773–1997 TB/T2486-1994 JT/T 722-2008 JT/T 694-2007 JT/T 695-2007 HG/T 3656-1999 HG/T 3668-2009 HG/T2660-1995 HG/T3792-2005 GB/T9793-1997
GB/T9793-1997 铁路钢桥保护涂装 铁路钢桥用防锈底漆供货技术条件 铁路钢桥用靣漆、中间漆供货技术条件 铁路钢梁涂膜劣化评定 公路桥梁钢结构防腐涂装技术规范 悬索桥主缆防腐涂装技术条件 混凝土桥梁结构表面涂层防腐 技术条件件 钢结构桥梁漆 富锌底漆（报批稿） 各色聚氨酯磁漆（双组份） 交联型氟树脂涂料（溶剂可溶物氟含量≥18%） 金属和其它无机覆盖层 热喷涂 锌、铝及其合金 热喷涂 金属件表面预处理通则
腐蚀环境
ISO12944-2
防腐寿命
寿命与膜厚的关系
涂层配套
（ ISO12944-5） ISO12944ISO12944-5
ISO12944-52007
腐蚀等级
ISO12944-2
工况条件
全寿命经济分析法 (LCCA)
（温度、压力、 介质等）
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ISO12944-5---腐蚀环境、使用寿命和漆膜厚度的关系
C3 其它 120 160 200 Zn 160 Zn 160 200 240 C4 C5-I 其它 200 240 280 200 240（Zn） 320 其它 300 320-400 -500 Zn 240 320- 400 C5-M
其基本思想是：
一个新的工程设计思想： LCCA----全寿命经济分析法
“全寿命经济分析法”（Life Cycle Cost Analysis），或译为“寿命周期成本分析法”。
防腐寿命 C2 （设计） 低 2-5年 中 5-15年 高 ＞15年 80 120 160
在设计施工阶段： 是选择 “事先防护”？ 还是选择 “坏了再修”？
通过经济预算与分析比较决定施工方案，对工程的“全寿命”负责到底，避免“短期行为” 给后人带来的麻烦和巨大的经济损失。 举例说明： ★某混凝土桥梁工程处于氯盐腐蚀环境中，钢筋混凝土结构设计寿命为40年，前期实施了 防护措施，主要是采用钢筋阻锈剂和涂料外防护，附加费用仅为0.85美元/m2（混凝土桥 面）；若前期不采取防护措施，那么15～20年开始修复，40年内累积维修费用为4.8美元 /m2，是前者附加费的5.65倍。 ★来自北海海上油田的经验表明，采用高性能涂料，如改性环氧漆、富锌漆、玻璃鳞片涂料、 聚氨酯涂料和聚硅氧烷涂料等，根据LCCA分析，总的费用可以节省25－40％。 所以，对于工程结构涂装须采用具有“量身定做”的超强耐久性的涂层配套系统。
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3，JT/T 722-2008《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》
本标准适用于公路桥梁钢结构防腐涂装，其它应用领域的桥梁钢结构 或类似条件下的钢结构防腐涂装也可参照执行。
JT-T722-2008 7.0 Document
JT/T 722-2008《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》
3 分类 3.1 涂层体系保护年限分类
●在涂层体系保护年限内，涂层95％以上区域的锈蚀等级不大于
前 言 1 范围………………………………………… 2 规范性引用文件…………………………… 3 分类………………………………………… 4 要求………………
………………………… 5 试验方法 …………………………………… 6 检验规则 …………………………………… 7 安全、卫生和环境保护 …………………… 8 验收 ………………………………………… 附录A（规范性附录）腐蚀环境分类……………… 附录B（规范性附录）涂料性能要求和试验方法…
ISO 4628规定的Ri2级，无气泡、剥落和开裂现象。
●按保护年限分为两类：
——普通型，（10～15）年； ——长效型，（15～25）年。 长效型，（ ）年 3.2 腐蚀环境分类： 腐蚀环境分类符合ISO12944-2的要求 3.3 涂装部位分类： 3.4涂装阶段分类 按涂装阶段分为三类： — 初始涂装：新建桥梁的初次涂装（包含二年缺陷责任期内的涂装）； — 维修涂装：桥梁在其运营全过程中对涂层进行的维修保养； — 重新涂装：彻底的除去旧涂层、重新进行表面处理后，按照完整的涂 装规格进行的涂装。
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钢桥腐蚀环境级别界定
一般说来，钢桥所处的腐性环境,按ISO 12944评估, 大多 处于C4与C5等级之间：
C1：轻 具有中性大气内部保温的建筑物 C2：较轻 较轻污染的大气，基本是乡村地区如仓库、体育馆等 C3：中等 城市和SO2等工业大气污染，具有低盐分的沿海地区
JT/T 722-2008桥梁涂层配套体系
C4 ： 工业区与带轻量盐雾介质沿海区域 C5－1： 潮湿热和严重污染工业区 C5－M： 带较严重盐雾介质的沿海区域
JT/ T722桥梁涂层配套体系表
（可参考国标GB/T15957-1995 大气环境腐蚀性分类）
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旭硝子公司： 三氟乙烯-烃基乙烯基醚共聚物 大金公司： 四氟乙烯-烃基乙烯基醚共聚物
①高档面漆的发展 氟碳
5，当前桥梁防腐用 三种高档面漆之比较 种 档 漆 较
脂肪族聚氨酯 聚合硅氧烷
芳香族聚氨酯→脂肪族聚氨酯→聚脲
环氧硅氧烷与丙烯酸硅氧烷的区别
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②三种高档面漆 ----涂料化学原理
聚氨酯：
聚氨酯涂料的发展
从芳香族聚氨酯→脂肪族聚氨酯→…….
●单组份潮气固化型 ●双组份丙烯酸聚氨酯 ●水性聚氨酯 ●高固体/无溶剂聚氨酯
n OCN-R-NCO + n HO -
R´-
OH
迄今，聚氨酯配套涂层仍在重防腐涂装中唱主角！
无机富锌底漆/环氧封闭漆/环氧云铁中间漆/聚氨酯面漆 环氧富锌底漆/环氧云铁中间漆/聚氨酯面漆
[ CONH-R-NHCO-OR´- O ]n
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氟碳
以聚四氟乙烯作为主要成份---- ZEFFLE GK (大金公司)
关于氟碳涂料(常温固化型)
F-C键能 465 (KJ/mol) 溶剂可溶物中氟含量
HG/T3792：18%
●优异的耐候性
----- 保光、保色
F
(
F C )l F
(
H C H
Cl
H C Y OH
)m
F
(C
F C F
)n (
H C H
H C
Z
)x
●化学惰性 ●耐腐蚀性
C F
F
目前存在的缺点：固含量偏低（40～50%）、VOC含量偏高《＞500g/L》 及少量游离异氰酸酯！ 及少量游离异氰酸酯
3 F
耐候性 防污性
树脂
固化 附着力
透明度 光泽度
高固体份氟碳涂料
固化机理：含-NCO多异氰酸交联剂与含-OH的4F树脂反应而固化成膜。
水性氟碳涂料与氟碳粉末
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环氧聚硅氧烷
两种硅氧烷涂料化学机理的区别
环氧硅氧烷
●固化反应： ---在湿气和催化剂下的烷氧基的缩合反应; ---环氧树脂与胺基团间的化学反应。 环氧树脂与胺基团间的化学反应 ●两种硅氧烷性能区别:
环氧与硅氧烷 强-强联合
关键在于Si-O键含量，即硅氧烷在固体份 中的% (37-77w/w% )！
丙烯酸硅氧烷
● 目前国内尚未解决漆中Si-O键含量的 检测方法问题！ 丙烯酸与硅氧烷
叠加效应
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两种聚硅氧烷面漆 加速老化试验(QUV-A)--保色性
Colour change in QUV-A
Glo retention (%) oss
两种聚硅氧烷面漆 加速老化试验(QUV-A)--保光性
Gloss Retention in QUV-A
120 100 80 60 40 20 0 0 2000 4000 6000 8000
6 5 d dE Cie lab 4 3 2 1 0 0 2000 4000 6000 8000 Hours in QUV-A Epoxy Polysiloxane A Epoxy Polysiloxane B Epoxy Polysiloxane C Acrylic Polysiloxane D Acrylic Polysiloxane E
Epoxy Polysiloxane A Epoxy Polysiloxane B Epoxy Polysiloxane C Acrylic Polysiloxane D Acrylic Polysiloxane E
Hours in QUV-A
环氧聚硅氧烷品种A 环氧聚硅氧烷品种B 丙烯酸聚硅氧烷品种E
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性能很相似 ！
试验结果表明：低改性的丙烯酸聚硅氧烷面漆（品种E）的保光性最好，其次是环氧聚硅氧烷面 漆（品种B），高改性的丙烯酸聚硅氧烷面漆（品种D）的保光性最差（但是会比聚氨酯面漆好） 因此，不能够断定丙烯酸聚硅氧烷面漆通常会比环氧聚硅氧烷面漆具有更好的或更坏的保光性。 具体产品具体分析 !
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两种聚硅氧烷面漆 耐水性（渗水率）对比曲线
项目
两种聚硅氧烷面漆的性能比较表
品种 环氧聚硅氧 烷（品种A） 环氧聚硅氧 烷（品种B） 环氧聚硅氧烷 （品种C） 丙烯酸聚硅氧 烷(品种D) 丙烯酸聚硅氧 烷（品种E)
体积固体含量
84% dE = 3 55% 37 MPa MP 1.7% 很好 好-
86% dE = 3 70% 27 MPa MP 3.6% 好
90% dE = 2 50% >27 MPa MP 1.1% -
72% dE = 5 35% 25 MPa MP 1.6% 龟裂
直接涂在钢铁 上，不合格
76% dE = 3 80% 36 MP MPa 1.8% 很好
直接涂在钢铁 上，不合格
g/M2/24h
25,00
图例：
- _________ 环氧硅氧烷 A _________ 环氧硅氧烷 B
QUV-A保色性 (6500 hrs.) QUV-A 保光性 (6500 hours) 拉伸性 柔韧性 (弯曲性) NACE热循环实验 水浸后的粘结性
渗 水 率
20,00 15,00 15 00
_________ 丙烯酸硅氧烷D
10,00
_________ 丙烯酸硅氧烷E
5,00
________
0,00 432 8
16 1104 1464 1824 2520 2784 3504 4368
环氧树脂
时间（h）
结论：渗水率最低的是环氧树脂和环氧硅氧烷A、B 渗水率较高的是丙烯酸环氧硅氧烷E、D
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★涂装工程现场质量管理
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