鋼結構防腐塗裝常用表面處理

文 | epoxy

鋼結構要獲得很好保護，並不取決於使用的塗料有多好，最關鍵的是表面處理的程度。表面處理就好比是建築的基礎，如果基礎很差，大廈就會傾斜，這方面最著名的莫過於意大利的比薩斜塔。如果塗料系統沒有很好的基礎（表面處理），那麼就會比預料的使用壽命要短，比如說本來設計為十年的使用壽命，結果只有五年，或者更糟的結果就是在一年內或更短期內惡化而失去效用。無論是縮短使用壽命還是短期內塗料系統的惡化，都意味著業主在經濟上的損失。

塗裝界的實際經驗也表明，表面處理質量對塗層本身性能有著比其它因素更大影響。一旦選定了合適的塗料系統，如果表面處理很差，塗層質量也會很差。只有良好的表面處理，塗覆上去的塗料才能發揮其效用。
對於塗裝施工人員來說，必須認識到表面處理的重要性，這樣才能把工作做的更好。在塗料專家的觀點上看塗裝問題，最重要的是塗漆前的表面處理，而非塗料本身。

筆者曾接觸過一個超市網架鋼結構工程，腐蝕防護工程中選用了水性無機富鋅底漆幹膜厚度40微米，而在實際的施工過程中表面處理只進行了簡單的鋼絲刷除鏽，結果是可想而知的。通常新建結構所要求的表面處理最好都是Sa 2.5級，而使用無機富鋅漆的唯一可接受的表面處理要求也是Sa 2.5級。因此，對於表面處理的選擇來說，不同的項目要求，不同的塗料特性，對錶面處理的要求都會有很大差異。

GB8923是我國的國家標準，ISO8501則是現在普遍採用的國際標準，SIS 055900是世界上最早的影響也最大的標準。美國由於科技力量的強大，SSPC／NACE是他們使用的主要標準而不使用ISO國際標準，並且隨著NACE在全球推廣塗裝檢查培訓認證，以及很多鋼結構設計機構使用這一標準，因此在中國SSPC／NACE標準也經常會遇到。

表面處理中影響最大的標準是瑞典標準SIS 05 5900 1967，該標準最早由瑞典腐蝕研究所、美國測試和材料協會（ASTM）和鋼結構塗裝協會（SSPC）聯合制定。其它國家的標準，比如德國DIN 55928、丹麥DS 2019等都是在此基礎上建立起來的。瑞典標準現在已經與國際標準ISO 8501合併且由後者取代。標準中的照片和定義、描述得到了最大程度的保留。

中國的國家標準GB8923等效採用於ISO8501，因此在本這裡將不再作更多介紹。
ISO 8501－1是目測評定鋼材鏽蝕等級和表面處理等級的依據，它包括了28張彩色照片和相應的文字說明。其中24張照片來自原瑞典標準，另外4張來自於原德國標準DIN 55928的第四部分，附錄1（1978年8月），“有機塗層防止鋼結構的腐蝕，表面預處理及檢測，照片標準。”ISO8501－1採用了原瑞典標準的主要內容，其主要理由是：

（1） SIS 05 5900已經得到了全世界的認可和廣泛應用

（2） 攝製一套全新的照片花費太高，而且不一定會有實質性改進

（3） 在已建立的這個腐蝕標準等級體系有關的，以前和現有文件，在將來可以不做修改而毫不混淆地繼續使用。

ISO8501的這一部分比SIS055900早期版本適用範圍稍有擴大，它包括除了氧化皮和鐵鏽以外還殘存粘著的油漆和其他異物的鋼材表面。

ISO 8501-1將未塗裝過的鋼材表面原始程度按氧化皮覆蓋程度和鏽蝕程度分為四個等級，分別以A、B、C、D表示，並有相應的照片對照。

A 大面積覆蓋粘著的氧化皮，而幾乎沒有鐵鏽的鋼材表面

B 已開始鏽蝕，且氧化皮已開始剝落的鋼材表面

C 氧化皮已因為鏽蝕而剝落或者可以刮除，但在正常視力觀察下僅見到少量點蝕的鋼材表面

D 氧化皮已因鏽蝕而剝離，在正常視力觀察下，已可見普遍發生點蝕的鋼材表面

ISO 8501對於預處理的方法和除鏽程度的若干等級由除鏽作業之後表面狀態的方案描述以及典型樣板照片共同定義。每一預處理等級都標有和所採用的清理方法類別相對應的字母“Sa”、“St”或“F1”。如果字母后面有阿拉伯數字，則它表示清除氧化皮、鐵鏽和原有塗層的程度。照片標有除鏽前原有鏽蝕等級和預處理等級的符號，如BSa2 ½ ，表示鏽蝕等為B級的鋼板噴射處理到Sa2 1/2級。

有14張照片，A Sa2 1/2;到D Sa3，它們是表示用含有石英砂的磨料進行幹法噴射清理後的鋼材表面狀況。許多國家禁止在密閉的地方使用含有石英砂的磨料，除非嚴格控制條件。因此，其它類型和其它顏色的磨料常常用於幹法噴射清理。這些磨料可能使鋼材表面具有不同的外觀，即使經過仔細清理之後仍是如此。

在標準中沒有ASa1、ASt2和ASt3的照片，因為這些預處理等級是不能實現的，現有的照片已足以表示其特徵。

在標準中如果使用了“異物”這個術語，可能包括可溶於水的鹽分和焊渣。這些異物用幹法噴射清理、手工和動力工具清或火焰清理不可能從表面上完全清除，應採用溼法噴射清理。如果氧化皮、鐵鏽或油漆塗層能以膩子刮刀刮掉，則應看作附著不牢。

（1） 手工和動力工具除鏽

用手工動力工具，例如用手工剷刀、鋼絲刷、機動鋼絲刷和打磨機械等工具進行的表面預處理，以字母“St”表示。手工和動力工具清理前，任何厚的鏽層應予以剷除，可見的油脂和汙垢也應予以清除。手工和動力清理後，表面應清除浮灰和碎屑。

Source: BW Manufacturing

本標準不設預處理等級St1級，因為達到這個等級的表面不適於塗裝。

St2 徹底的手工和動力工具除鏽

在不放大的情況下進行觀察時，表面應無可見的油脂和汙垢，並且幾乎沒有附著不牢的氧化皮，鐵鏽、油漆塗層和異雜物。參見照片B St2、C St2和D St2。
St3 非常徹底的手工和動力工具除鏽
同St2，但表面處理要徹底得多，表面應具有金屬底材的光澤。參見照片B St3、C St3和D St3。

（2） 噴射清理
以噴射清理方式進行的表面預處理，以字母“Sa”表示。噴射清理前，任何厚的鏽層應予剷除，可見的油脂和汙垢也應予清除。噴射清理後，表面應清除浮灰和碎屑。

Source: Graco Inc.

Sa1 輕度噴射處理

在不放大的情況下進行觀察時，表面應無可見的油脂和汙垢，並且沒有附著不牢的氧化皮，鐵鏽、油漆塗層和異物。參見照片B Sa1、C Sa1和D Sa1。

Sa2 徹底噴射處理

在不放大的情況下進行觀察時，表面應無可見油脂和汙垢，並且幾乎沒有氧化皮、鐵鏽、油漆塗層和異物。任何殘留物應當是牢固附著的。參見照片B Sa2，C Sa2和D Sa2。

Sa2 1/2; 非常徹底的噴射處理

在不放大的情況下進行觀察時，表面應無可見的油脂和汙垢，並且沒有氧化皮、鐵鏽、油漆塗層和異物。任何殘留的痕跡應僅是點狀或條紋狀的輕微色斑。參見照片A Sa2 1/2;、B Sa2 1/2;、C Sa2 1/2;和D S2 1/2;。

Sa3 使鋼材表觀潔淨的噴射清理

在不放大的情況下進行觀察時，表面應無可的油脂和汙垢，並且氧化皮、鐵鏽、油漆塗層和異物。該表面應具有均勻的的金屬色澤。參見照片A Sa3、B Sa3、C Sa3和D Sa3。

（3） 火焰除鏽

用火焰清理的方式進行的表面預處理，以字母“F1”表示。火焰清理應包括最後用動力鋼絲刷清除幅於火焰加熱作業而產生的附著，用手工鋼絲刷清理的表面達不到塗裝要求。火焰清理前，任何厚的鏽層應予剷除。

F1 火焰除鏽

在不放大的情況下進行觀察時，表面應無氧化皮，鐵鏽、油漆塗層及其它異物，任何殘留痕跡應顯示為表面退色（不同顏色的陰影），不同顏色的暗影。參見照片A F1、B F1、C F1和D F1。
美國鋼結構塗裝協會SSPC（Steel Structure Painting Council）制訂的標準也是在世界上影響廣泛的表面處理標準，尤其是在北美地區。常用的兩個標準SSPC－VIS1（乾式噴砂清理的鋼材表面指導和參考照片，2002年修訂版）和SSPC－VIS3（動力工具和手動工具清理目測標準，2003年修訂版）。

國家腐蝕工程師協會NACE（National Association of Corrosion Engineers）已經與SSPC在科研技術方面進行了聯合，1994年10月，NACE和SSPC聯合制訂並頒佈了新的表面處理標準SSPC/NACE VIS 1。要注意的是，NACE並沒有手工和動力工具除鏽的標準。

新版標準與以前相比，是增加了原來塗過油漆的表面狀態及其經過處理後的外觀。

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