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冷镀锌油漆与热浸镀锌的比较

1. 保护原理及防腐性能


1.1 冷镀锌漆镀锌系统是由纯度高于 99.9%以原子化提炼的锌粉、溶剂和有机树脂三部分配制而成的单组份冷镀锌漆系列产品,冷镀锌漆涂层干膜中含 96%以上的纯锌,其综合了热浸镀锌及喷涂锌(铝)和富锌涂料的优点,其保护原理类似热浸镀锌,具有双重保护,一是阴极保护,二是屏障保护。


1.2 冷镀锌漆被氧化时,会在冷镀锌漆表面缓慢产生一层锌盐层来提供屏障保护。接着,冷镀锌漆中的粘结剂也提供一层附加的屏障保护,从而减缓了锌的氧化,因此防腐保护性能优于热浸镀锌。根据英国 BNF检测报告,冷镀锌漆在浸泡 0.01M硫酸盐和氯化钠溶液中的腐蚀速率是 0.0035mm/年,而热镀锌的腐蚀速率是 0.11mm/年。


2. 表面处理

2.1 冷镀锌漆表面处理要求比较低:对氧化皮致密的钢板,需要经过机械喷砂处理,清洁度达到 GB8923-88Sa2.5级标准;粗糙度约 50-70μm。对旧钢材表面,只要去掉污物,旧漆膜、松动的锈斑,可用手动或风动等工具打磨至 GB8923-88的 St3级,允许保留 5-10%的锈蚀面积,允许在潮湿的钢结构表面涂装冷镀锌漆。


2.2 热镀锌的表面处理工艺要求比较高,常规需要碱洗除油、水洗、酸洗除锈、水洗、盐酸处理等系列工艺,工艺对环境污染非常严重,极不环保。每步工艺参数都需要严格控制及检测,否则会严重影响热镀锌的涂层质量。


3. 涂镀层性能

3.1 冷镀锌漆涂层具有优良的柔韧性和很强的抗机械磨损性能。附着力试验(划格法)为0级,证明冷镀锌漆与钢结构表面具有优良的附着力,即使受到机械冲击或磨损,冷镀锌漆也不会剥落。


3.2 热镀锌涂层机械性能受合金层影响较大,因为热镀锌涂层会生成脆性的 Fe-Zn金属化合物。

4. 施工性能

4.1 冷镀锌漆性能性能


4.1.1 冷镀锌漆使用方便。单组分包装,可以采用刷涂、滚涂、有气喷涂、无气喷涂或浸涂;冷镀锌漆不仅可以在车间里涂装施工亦可在现场涂装施工;无工件尺寸和形状限制;冷镀锌漆施工温度范围为-10℃至 50℃冷镀锌漆施工没有相对湿度限制允许在 85%以上。对焊接部位和安装破损部位可以直接进行修补。


4.1.2 在旧的冷镀锌漆涂层上可以涂装新的冷镀锌漆涂层:旧的冷镀锌漆涂层会重新溶解和新的冷镀锌漆涂层融合成单一的冷镀锌漆涂层,冷镀锌漆镀层维修方便且节省费用。


4.1.3 冷镀锌漆象油漆一样施工方便,施工效率很高,采用无气喷涂一般为 200—400㎡/h,施工周期短。建议采用无气喷涂可以使涂层膜厚均匀。


4.1.4 冷镀锌漆可以应用在热浸锌钢构件的重涂和维修更新,也可以直接对镀锌钢结构破损和焊接部位进行补涂,这是一般涂料和其他防腐方法所做不到的,同时这样可以保留大部分原有的镀锌层。

倒如英国伊甸园工程,此工程的网架钢构件主要是采用热浸镀锌,但热镀锌钢构件在运输、安装、焊接过程中热镀锌层受到的破损,在现场就不能进行重新热镀锌或采取其他有效的修补方法。唯一可行的是采用冷镀锌漆进行冷镀锌漆补涂。由于伊甸园钢构件处在高湿度、高温度的环境中,所以腐蚀比较快速和严重,在完工后 年内,没有采用冷镀锌漆进行补涂的热镀锌钢构件已经出现锈蚀,而采用冷镀锌漆进行补涂的热镀锌钢构件却没有发现任何锈蚀。该工程在用冷镀锌漆进行重涂时,由于热浸镀锌表面经过钝化,表面再处理不容易达到一定的粗糙度,所以部分可能会出现不易修补的现象。实际上假如热镀锌没有钝化,只要经过简单的表面处理后,钢构件表面即可达到要求的粗糙度后可直接采用冷镀锌漆进行修补。

其他国内工程范例:比如重庆广播发射塔原先采用了热镀锌,由于重庆地区酸雨严重,钢构件需要加强防腐保护,以及热镀锌质量存在问题,后来经过简单的人工打磨处理,全部直接采用冷镀锌漆进行补涂,该工程于20017月完工,12年后没有发现任何锈蚀现象。广东东莞横沥镇 500KV 变电站镀锌构件亦同样地采用冷镀锌漆重涂。上海外环线越江隧道大型沉管隧道止水压块钢构件原先设计采用热镀锌,后来由于热镀锌焊接后会破坏热镀锌层,设计方案更改直接采用冷镀锌漆进行防腐涂装。以上各工程冷镀锌漆施工既简单又易于现场修补,业主和施工单位对此非常满意。


4.2 热镀锌施工性能


4.2.1 热镀锌施工工艺严格,但实际操作过程中,若热镀锌工艺技术参数控制不好,如酸洗不够干净,浸镀时间过短,锌液温度过高或过低,热镀锌构件基体中含硅量较高,构件提出速度过快等都会严重影响热浸镀锌构件的防腐保护年限。


4.2.2 由于在 400℃-500℃高温锌槽内浸镀,对钢结构会产生热应力变化甚至热变形,尤其是对无缝钢管,箱型结构。 当 10-25年锌层消耗后,无法进行重新热镀锌,只能任其氧化,无法采用其他手段保证建筑使用寿命。尤其是酸洗后钢结构内外壁残留酸难以清洗干净,影响防腐效果。加上钝化冷却处理时,由于热胀冷缩原理,有些热镀锌层的结合不稳固。


4.2.3 如果采用热镀锌,在运输及安装过程中损坏以及必要的现场焊接后,不易进行现场补救。


5. 环保性能

5.1 冷镀锌漆产品中不含不含甲苯、二甲苯、甲乙酮等有机溶剂,因此使用冷镀锌漆安全、卫生。还有冷镀锌漆涂层是无毒的,符合 BS6920英国标准,可以直接与饮用水接触。


5.2 热镀锌工艺中产生的废水对环境污染严重,环保投资很高,发达国家已禁止使用不环保的热镀锌工艺,而是在发展中国家生产后进口。


6. 经济比较

根据实际情况,热镀锌一般采用每吨钢结构来计算费用的,而冷镀锌漆镀锌系统是按钢结构面积来计算费用的。因此需要将热镀锌转算成以钢结构面积计算费用



备注:冷镀锌漆的施工系数为1.1,涂装施工费用(包括喷砂费用)为20元/㎡,当钢材厚度为 12mm 时涂装面积为20㎡/吨。

根据表中得知,采用冷镀锌漆镀锌系统的每平方米价格不到热镀锌的每平方米价格的一半,当钢材厚度越厚时,采用冷镀锌漆镀锌系统的每平方米价格会比热镀锌的每平方米价格更低,所以采用冷镀锌漆镀锌系统替代传统热镀锌工艺在经济比较上是完全有优势的。


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