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涂料揭秘高强螺栓连接面防腐涂层的选择
2019-05-23 13:52:53 作者:阮江雷 来源:涂料家

钢结构工程都大量采用了高强螺栓连接方式。高强螺栓连接面上的防腐涂层跟其他部位要求不一样,不仅要求防腐性能,更要求抗滑移系数要达到标准要求。铁路标准和公路标准要求一致,都是初始抗滑移系数超过0.55,露天放置半年后再次测试的抗滑移系数超过0.45。

 
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目前工程上应用能满足要求的主要有以下几类涂层:

1、冷镀锌体系
 
典型产品为罗巴鲁冷镀锌涂料,为单组份热塑性体系,该涂料能满足抗滑移系数要求,笔者觉得原因有二:一是漆膜锌粉含量高,表面粗糙增加了摩擦力;二是漆膜中热塑性树脂在连接板被压紧后,起到了胶粘剂的作用,变相提高了摩擦力。 冷镀锌涂料的优点是单组份、无适用期、高压无气喷涂、施工简单、可以厚涂。

缺点是漆膜耐温性差,硬度较低。 笔者还担心热塑性的漆膜在长时间受力后会发生严重的蠕变,导致抗滑移系数随着时间延长而逐渐降低,希望是杞人忧天。
 
2、电弧喷铝体系
 
电弧喷铝是目前应用较多的抗滑移涂层方案,优点在于抗滑移系数最高,而且随着放置时间的延长,抗滑移系数的衰减是最小的,原因在于电弧喷铝层孔隙率不仅高,而且孔隙更大,铝涂层硬度高,二层连接板接触时,涂层之间的峰谷更容易嵌套,增加了摩擦力。 电弧喷铝的不足在于施工费较高,喷涂效率略低,因涂层孔隙率高,喷涂后的涂层在露天暴露时局部容易有锈点,虽然不影响性能,但影响外观,所以做完后一般都要用塑料布包裹进行保护。

针对喷铝层的返锈,可以在喷涂后,马上喷涂一道水性无机富锌底漆,其作用主要是渗透到喷铝层内部的孔隙中,起到封闭作用,使其不再返锈,而且不影响最终的抗滑移系数。 这样做的话,风险小,效果好,只是工艺复杂,成本稍高。

考虑到高强连栓接面一旦用螺栓连接,在未来可预期的使用寿命期间,几乎是不需要重涂的,这个成本又完全是可以承受的。
 
3、无机富锌防锈防滑移涂料
 
这种类型的防锈防滑移涂料应用也很多,主要分为醇溶(溶剂型)和水性两类,这两种涂料成本价格都差不多,实际用量大约在0.8-1kg/㎡,加上喷砂和喷涂人工,综合成本比电弧喷铝要低一些。醇溶无机富锌防锈防滑移涂料在冬天施工有优势,干性好,但在高温干燥状态下会有固化不足、且不环保不安全。

水性的无机富锌防锈防滑涂料,主要是无机硅酸锌加上防滑骨料组成,为纯水性涂料,VOC为零,环保健康。 水性的无机富锌防锈防滑涂料的漆膜孔隙率较高,但是比喷铝层低很多,不过抗滑移系数值并不低,初始抗滑移系数值基本都在0.6以上,最高能超过0.65。笔者分析原因,可能跟涂层的金属锌层在受到高强螺栓挤压后,两个涂层之间的金属锌会有逐渐融合的过程,类似与胶粘剂的作用,增强了抗滑移系数值。 不足在于,水性无机富锌涂料,在5-10℃之间,表干时间很长(虽然表干时间长不影响漆膜性能),有时候要好几个小时,会影响施工效率;在5℃以下,必须辅助加热;接近0℃或者以下时,就完全不能使用了。

笔者的话:高强螺栓连接面用的抗滑移涂料,可以归为特种功能性涂料,起到了钢结构承力作用,也就是说抗滑移涂料的好坏直接影响到了钢结构的结构安全,所以,不能拿普通的防腐涂料标准来要求抗滑移涂料。抗滑移涂料出了问题,就不是返锈这种小问题,而是结构稳定性安全性的大问题,要慎之又慎。 笔者就接触过一个案例,一个客户用了一家涂料公司的所谓抗滑移涂料,实际上是用普通的醇溶无机富锌底漆代替的,用上去后做第三方抗滑移系数测试,怎么都达不到标准要求,没办法只能把安装好的钢结构拆下来重做,这个成本真是不低的。 放心的做法,就是找专业的有足够多工程案例的公司采购专业的产品,有专业的人员做施工指导,避免出类似问题。高强螺栓连接面的面积,在一个钢结构工程中的比例也不算很高,不能只贪图便宜,更要考虑风险。
 
 
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