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。
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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