CN214555032U - 一种钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构，包括钢结构基体及冷喷锌涂层,钢结构基体的表面向外依次为：热喷涂金属涂层、冷喷锌涂层及涂料涂层；其中：所述钢结构基体表面的清洁度不低于Sa2¹/₂级、粗糙度20～100μm；所述热喷涂金属涂层的厚度为20～60μm；所述冷喷锌涂层的厚度为30～80μm。通过热喷涂金属类型及其涂层厚度以及冷喷锌涂料涂层厚度的优化，复合涂层结构体系并没有增加施工成本，反而降低了施工难度并保证其附着力质量；与其上的冷喷锌封闭涂层、涂料涂层进行结构优选、配套，可针对钢结构不同使用环境、设计寿命要求、腐蚀环境等级进行进一步优选，实现防护结构设计的优化，形成较好的经济社会效益。

Description

一种钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构

技术领域

本实用新型属于腐蚀防护工程技术领域，具体涉及一种钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构。

背景技术

冷镀锌涂料是一种特殊的、单组分的高含锌量的富锌涂料；由高纯度锌粉、特殊树脂和有机溶剂三大部分组成。由于树脂的粘结作用，将锌粉紧密的覆盖于金属表面，达到锌层保护效果。其和普通油漆的施工方式相同，都是采用高压喷涂、刷涂、滚涂和静电喷涂等方式，国内外开发应用以来取得了积极效果。

为提高涂层屏蔽及阴极保护能力，对冷喷锌涂料及其干膜涂层中锌含量都做了严格要求，如HG/T 4845-2015《冷喷锌涂料》要求冷喷锌涂料中锌含量在92％以上、涂层中锌含量在95％以上；《桥梁钢结构冷喷锌防腐技术条件》(JT/T 1266-2019)要求冷喷锌涂料涂层中锌含量在96±1％。但涂料中对锌的高含量要求，也对冷喷锌涂料保证其涂层与钢铁基体的附着力提出了极高要求，如钢结构表面处理程度要求中清洁度与普通油漆类似都是Sa2¹/₂级，但粗糙度严格要求为Rz50μm～80μm，不仅明显高于普通油漆涂层的Rz25μm～60μm(《GB/T 28699-2012钢结构防护涂装通用技术条件》)、Rz20μm～50μm(TB/T 1527-2011《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》)、Rz30μm～75μm(JT/T 722-2008《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》)、Rz40μm～75μm(JGJ/T 251-2011《建筑钢结构防腐蚀技术规程》)，甚至比现有金属热喷涂底材处理要求更严格，如Rz50μm～100μm(TB/T 1527-2011《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》)，Rz60μm～100μm(《GB/T 28699-2012钢结构防护涂装通用技术条件》)。

按照现有技术规范要求，基体表面粗糙度不应大于涂层厚度的1/3，HG/T 4845-2015《冷喷锌涂料》等标准及工程实际设计冷喷锌涂层厚度一般为50μm×2道＝100μm，基体粗糙度Rz50μm～80μm的要求显然超过了行业一般规定，目的就是为了保证冷喷锌涂层与基体拥有更可靠的嵌合作用以提高其结合性能。

实际施工过程中发现，冷喷锌涂层或其复合涂层体系即使基体表面清洁度、粗糙度达到上述设计要求，但其涂层的附着力并不能100％保证，而确保粗糙度达到Rz50μm～80μm的严格要求，不仅要提高施工工艺及质量控制水平，前处理作业人工、磨料等也需要更大投入，否则难以保证冷喷锌涂层或其复合涂层体系与钢结构基体的附着力。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本实用新型公开了钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构，采用热喷涂金属涂层打底作为底涂层，其上为冷喷锌涂层结构，通过各涂层优化复配，简洁高效，保证钢结构冷喷锌复合涂层结构防腐耐久可靠，又有效解决现有冷喷锌涂料涂装存在前处理要求高、投入大，而冷喷锌涂料涂层与钢基体附着力难以保证等问题。具体技术方案如下：

本实用新型的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构，包括钢结构基体及冷喷锌涂层，钢结构基体的表面向外依次为：热喷涂金属涂层、冷喷锌涂层及涂料涂层；其中：所述钢结构基体表面的清洁度不低于Sa2¹/₂级、粗糙度20～100μm；所述热喷涂金属涂层的厚度为20～60μm；所述冷喷锌涂层的厚度为30～80μm。

优选地，所述冷喷锌涂层表面还有一层冷喷锌封闭涂层，厚度为40～60μm。

优选地，所述冷喷锌涂层为水性冷喷锌涂料涂层，厚度优选为40～60μm,采用水性冷喷锌涂料涂层结构可以保证其上涂料涂层等结构全部采用水性涂料体系，大幅提高本实用新型的绿色环保性，同时可以保证整个体系涂层相互间的配套性，涂层体系层间相容并结合良好，体系防护性能持续耐久。

优选地，所述涂料涂层为单一涂料涂装形成的涂料涂层，厚度优选为60～300μm。

优选地，所述涂料涂层为中间漆涂层与面漆涂层组成的涂料复合涂层，其中中间漆涂层厚度50～150μm、面漆涂层厚度50～90μm，涂料涂层厚度优选为100～240μm。

优选地，所述涂料涂层为水性涂料涂层，厚度优选为100～240μm,水性涂料涂层可以是单一的水性涂料涂层，如水性环氧涂料、水性中间漆、水性聚氨酯涂料、水性氟碳涂料等；也可以是水性中间涂料涂层+水性面漆涂料涂层形成的类似上述复合涂层的体系。

优选地，所述热喷涂金属涂层优选为锌或锌合金涂层，厚度优选为20～40μm,锌或锌合金涂层具有优异的阴极保护性能，其对钢结构基体的净化处理要求相对较低，实际工程应用及研究表明，钢结构基体表面的清洁度可以为Sa2¹/₂级、粗糙度下限可以降到50μm以下，如20μm，20～30μm也能保证热喷涂锌涂层附着力不低于5MPa。

优选地，所述热喷涂金属涂层优选为铝或铝合金涂层，厚度优选为40～60μm,采用水性冷喷锌涂料涂层结构可以保证其上涂料涂层等结构全部采用水性涂料体系，大幅提高本实用新型的绿色环保性，同时可以保证整个体系涂层相互间的配套性，涂层体系层间相容并结合良好，体系防护性能持续耐久,由于铝或铝合金涂层涂层较薄，其粗糙度可以不需要按照现有技术要求的Rz50μm～100μm，现有工程设计应用中其下限已下调到40μm，本实用新型设计可进一步下调到30μm～100μm。

优选地，所述热喷涂金属涂层优选为稀土合金涂层，厚度优选为30～50μm。

本实用新型的有益技术效果为：

本实用新型钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构设计采用热喷涂金属涂层与冷喷锌涂料涂层复配，彻底解决冷喷锌涂料涂层前处理要求高、投入大、附着力难以保证的技术问题，通过热喷涂金属类型及其涂层厚度以及冷喷锌涂料涂层厚度的优化，复合涂层结构体系并没有增加施工成本，反而降低了施工难度并保证其附着力质量；与其上的冷喷锌封闭涂层、涂料涂层进行结构优选、配套，可针对钢结构不同使用环境、设计寿命要求、腐蚀环境等级进行进一步优选，实现防护结构设计的优化，形成较好的经济社会效益。

本实用新型在热喷涂金属涂层上还可以全部设计为水性涂料涂层体系，在保证冷喷锌防腐复合涂层结构防腐可靠耐久，整个冷喷锌防腐复合涂层结构涂装作业绿色环保。

附图说明

图1为本实用新型钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构示意图一；

图2为本实用新型钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构示意图二；

图3为本实用新型钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构示意图三；

图4为本实用新型钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构示意图四。

图中：1钢结构基体，2热喷涂金属涂层，3冷喷锌涂层，4涂料涂层，5冷喷锌封闭涂层，401中间漆涂层，402面漆涂层。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本实用新型的技术方案，下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

如图1所示，一种钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构，可用于户内大气环境下钢结构腐蚀防护，钢结构基体1的表面向外依次为热喷涂金属涂层2、冷喷锌涂层3、涂料涂层4。钢结构基体1表面经机械喷射清洁处理后，清洁度Sa2¹/₂级、粗糙度20-100μm；热喷涂金属涂层2为热喷涂锌涂层，厚度20-40μm；冷喷锌涂层3为冷喷锌涂料在热喷涂金属涂层2上辊涂1道形成，冷喷锌涂料部分渗入到热喷涂锌涂层内部，其在热喷涂锌涂层表面以上形成的冷喷锌涂层3厚度为40-50μm。在冷喷锌涂层3上喷涂环氧树脂漆1道形成涂料涂层4，厚度60-80μm。本实施例涂层厚度适宜，测量各点冷喷锌涂层3附着力均大于5MPa，满足室内环境钢结构长效防护要求，具有良好的经济社会效益。

实施例2

如图2所示，一种钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构，可用于户内大气环境下钢结构腐蚀防护，钢结构基体1的表面向外依次为热喷涂金属涂层2、冷喷锌涂层3、冷喷锌封闭涂层5、涂料涂层4。

钢结构基体1表面经机械喷射清洁处理后，清洁度Sa3级、粗糙度40-100μm；热喷涂金属涂层2为热喷涂铝涂层，厚度40-60μm；冷喷锌涂层3为冷喷锌涂料在热喷涂金属涂层2上辊涂2道形成，冷喷锌涂料部分渗入到热喷涂铝涂层内部，其在热喷涂铝涂层表面以上形成的冷喷锌涂层3厚度为80-100μm。在冷喷锌涂层3上喷涂冷喷锌专用封闭剂形成冷喷锌封闭涂层5，厚度40-60μm；然后在冷喷锌封闭涂层5喷涂聚氨酯面漆2道形成涂料涂层4，厚度60-80μm。检测表明，测量各点冷喷锌涂层3附着力均大于5MPa

实施例3

如图1、图3所示，一种钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构，可用于户内大气环境下钢结构腐蚀防护，钢结构基体1的表面向外依次为热喷涂金属涂层2、冷喷锌涂层3、涂料涂层4，其中涂料涂层4为涂料复合涂层，由中间漆涂层401、面漆涂层402构成。钢结构基体1表面经机械喷射清洁处理后，清洁度Sa2¹/₂级、粗糙度20-80μm；热喷涂金属涂层2为热喷涂锌铝合金涂层，厚度30-50μm；冷喷锌涂层3为冷喷锌涂料在热喷涂金属涂层2上辊涂2道形成，冷喷锌涂料部分渗入到热喷涂锌铝涂层内部，其在热喷涂锌铝涂层表面以上形成的冷喷锌涂层3厚度为60-80μm。在冷喷锌涂层3上喷涂环氧云铁中间漆102道形成中间漆涂层401、厚度为75-150μm；中间漆涂层401上喷涂氟碳面漆2道形成面漆涂层402，厚度70-90μm。本实施例涂层厚度适宜，冷喷锌涂层3各点检测的附着力均大于5MPa，整个复合涂层结构满足室外环境钢结构长效防护要求。

实施例4

如图1、图4所示，一种钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构，可用于户内大气环境下钢结构腐蚀防护，钢结构基体1的表面向外依次为热喷涂金属涂层2、冷喷锌涂层3、冷喷锌封闭涂层5、涂料涂层4，其中涂料涂层4为涂料复合涂层，由中间漆涂层401、面漆涂层402构成。钢结构基体1表面经机械喷射清洁处理后，清洁度Sa2¹/₂级、粗糙度20-80μm；热喷涂金属涂层2为热喷涂Ac铝合金涂层，厚度30-50μm；冷喷锌涂层3为冷喷锌涂料在热喷涂金属涂层2上辊涂2道形成，冷喷锌涂料部分渗入到热喷涂Ac铝涂层内部，其在热喷涂Ac铝涂层表面以上形成的冷喷锌涂层3厚度为100μm。在冷喷锌涂层3上喷涂冷喷锌专用封闭剂形成冷喷锌封闭涂层5，厚度50μm；然后在冷喷锌封闭涂层5上喷涂环氧云铁中间漆2道形成中间漆涂层401、厚度为150μm；中间漆涂层401上喷涂丙烯酸聚氨酯面漆2道形成面漆涂层402，厚度80μm。本实施例涂层厚度适宜，冷喷锌涂层3各点检测的附着力均大于5MPa，整个复合涂层结构满足室外环境钢结构长效防护要求。

实施例5

如图1、图3所示，一种钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构，可用于户内大气环境下钢结构腐蚀防护，钢结构基体1的表面向外依次为热喷涂金属涂层2、冷喷锌涂层3、涂料涂层4，其中涂料涂层4为涂料复合涂层，由中间漆涂层401、面漆涂层402构成，上述涂料涂层全部为水性涂料涂装形成的。钢结构基体1表面经机械喷射清洁处理后，清洁度Sa2¹/₂级、粗糙度30-60μm；热喷涂金属涂层2为热喷涂锌铝合金涂层，厚度40μm；冷喷锌涂层3为水性冷喷锌涂料在热喷涂金属涂层2上辊涂2道形成，冷喷锌涂料部分渗入到热喷涂锌铝涂层内部，其在热喷涂锌铝涂层表面以上形成的冷喷锌涂层3厚度为50-100μm。在冷喷锌涂层3上喷涂水性环氧中间漆2道形成中间漆涂层401、厚度为100-120μm；中间漆涂层401上喷涂水性氟碳面漆2道形成面漆涂层402，厚度60-80μm。本实施例冷喷锌及涂料涂层全部采用水性涂料，施工过程清洁环保，冷喷锌涂层3各点检测的附着力均大于5MPa，整个复合涂层结构能满足室外环境钢结构长效防护要求。

以上所述，仅为本实用新型进一步的实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型所公开的范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构，包括钢结构基体(1)及冷喷锌涂层(3)，其特征在于：钢结构基体(1)的表面向外依次为：热喷涂金属涂层(2)、冷喷锌涂层(3)及涂料涂层(4)；其中：所述钢结构基体(1)表面的清洁度不低于Sa21/2级、粗糙度20～100μm；所述热喷涂金属涂层(2)的厚度为20～60μm；所述冷喷锌涂层(3)的厚度为30～80μm。

2.根据权利要求1所述的一种钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构，其特征在于：所述冷喷锌涂层(3)表面还有一层冷喷锌封闭涂层(5)，厚度为40～60μm。

3.根据权利要求1或2所述的一种钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构，其特征在于：所述涂料涂层(4)为单一涂料涂装形成的涂料涂层，厚度优选为60～300μm。

4.根据权利要求1所述的一种钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构，其特征在于：所述涂料涂层(4)为中间漆涂层(401)与面漆涂层(402)组成的涂料复合涂层，其中中间漆涂层(401)厚度50～150μm、面漆涂层(402)厚度50～90μm，涂料涂层(4)厚度优选为100～240μm。

5.根据权利要求1或4所述的一种钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构，其特征在于：所述冷喷锌涂层(3)为水性冷喷锌涂料涂层，厚度优选为40～60μm。

6.根据权利要求1或4所述的一种钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构，其特征在于：所述涂料涂层(4)为水性涂料涂层，厚度优选为100～240μm。

7.根据权利要求1所述的一种钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构，其特征在于：所述热喷涂金属涂层(2)优选为锌或锌合金涂层，厚度优选为20～40μm。

8.根据权利要求1所述的一种钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构，其特征在于：所述热喷涂金属涂层(2)优选为铝或铝合金涂层，厚度优选为40～60μm。

9.根据权利要求1所述的一种钢结构冷喷锌防腐复合涂层结构，其特征在于：所述热喷涂金属涂层(2)优选为稀土合金涂层，厚度优选为30～50μm。

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