Hoe een corrosiebeschermingsbehandeling voor staalconstructies uitvoeren? Een vergelijking van drie veelgebruikte methoden.

Op gebieden zoals de bouw, bruggen en industriële uitrusting worden staalconstructies veel gebruikt vanwege hun hoge sterkte en constructiegemak. Staal is echter gevoelig voor corrosie door vocht, zuurstof en zure en alkalische stoffen in de omgeving, wat leidt tot roest. Dit vermindert niet alleen het structurele draagvermogen- en verkort de levensduur, maar kan ook veiligheidsrisico's met zich meebrengen. Daarom is een effectieve anti{4}}corrosiebehandeling cruciaal voor het garanderen van de stabiele werking van staalconstructies op de lange- termijn. Momenteel zijn verfcoating, thermisch-verzinken en metaalspuiten drie veelgebruikte anti-corrosieoplossingen voor staalconstructies. Elk heeft zijn eigen kenmerken en toepasselijke scenario's, die hieronder in detail zullen worden geanalyseerd.

 

Verfcoating: een veelgebruikte basisoplossing tegen-corrosie

• Anti-corrosieprincipe

Bij verfcoaten worden meerdere lagen anti{0}}corrosieverf op het oppervlak van de staalconstructie aangebracht, waardoor een doorlopende beschermende film wordt gevormd die het staal isoleert van corrosieve media in de omgeving, waardoor het doel van corrosiepreventie wordt bereikt. Anti-corrosieverf bestaat voornamelijk uit film-vormende stoffen, pigmenten, oplosmiddelen en additieven. De film-vormende stoffen vormen na droging een taaie verffilm, die bescherming biedt; pigmenten verbeteren de slijtvastheid, weersbestendigheid en ondoorzichtigheid van de verffilm; oplosmiddelen zorgen ervoor dat de verf gelijkmatig wordt aangebracht; en additieven verbeteren de applicatieprestaties en het anti-corrosie-effect van de verf.

• Bouwproces

Voorbehandeling van oppervlak-: Dit is een cruciale stap bij het coaten van verf en heeft een directe invloed op de hechting van de coating. Mechanische methoden zoals zandstralen en kogelstralen worden meestal gebruikt om roest, walshuid, olievlekken en andere onzuiverheden van het staaloppervlak te verwijderen, waarbij een bepaalde mate van ruwheid wordt bereikt (doorgaans is een ruwheid van 40-75 μm vereist) om het contactoppervlak tussen de coating en het staal te vergroten.

Primercoating: De primer staat in direct contact met het staal en heeft als belangrijkste functie roestpreventie en verbeterde hechting. De juiste primer wordt geselecteerd op basis van de gebruiksomgeving van het staal en de anti--corrosie-eisen, zoals epoxyzink-rijke primer of anorganische zink-rijke primer. De primer wordt gelijkmatig aangebracht met behulp van spuit-, kwast- of rolcoatingmethoden, doorgaans in 1-2 lagen, met een droge laagdikte van 50-80 μm.

Aanbrengen van tussenlaag: De tussenlaag speelt een verbindende rol, waardoor de laagdikte toeneemt en de anti-corrosie- en mechanische eigenschappen worden verbeterd. Veelgebruikte tussencoatings zijn onder meer epoxy-ijzeroxide-tussenverf, aangebracht in 1-2 lagen, met een droge laagdikte van 80-150 μm.

Toepassing van de toplaag: De toplaag biedt voornamelijk decoratie en bescherming en is bestand tegen erosie door ultraviolette straling, regenwater en chemische stoffen. De juiste toplaag wordt geselecteerd op basis van de gebruiksomgeving, zoals een acryl toplaag of polyurethaan toplaag, aangebracht in 1-2 lagen, met een droge laagdikte gecontroleerd op 60-100 μm.

• Voordelen en toepasbare scenario's

Voordelen: Flexibele en eenvoudige constructie, kan ter plaatse- worden uitgevoerd; er is een grote verscheidenheid aan coatings beschikbaar, waardoor de selectie van geschikte coatings mogelijk is op basis van verschillende omgevingen en vereisten; relatief lage kosten, geschikt voor kleine en middelgrote- staalconstructieprojecten.

Toepasbare scenario's: Staalconstructies binnenshuis, omgevingen met een zwakke corrosiviteit, zoals gewone industriële installaties en interne staalconstructies van commerciële gebouwen; plaatsen met hoge eisen aan esthetische uitstraling.

 

Thermisch-verzinken: een klassieke oplossing voor corrosiebescherming op lange termijn-

• Principe van corrosiebescherming

Bij thermisch verzinken wordt de ontroeste staalconstructie ondergedompeld in gesmolten zink, waardoor een dichte laag zink-ijzerlegering en een zuivere zinklaag op het staaloppervlak wordt gevormd. De zinklaag reageert met zuurstof in de lucht en vormt een zinkoxidefilm, waardoor verdere oxidatie van de zinklaag wordt voorkomen. Tegelijkertijd is zink reactiever dan ijzer; wanneer de zinklaag wordt beschadigd, zal het zink eerst corroderen, waardoor het staal tegen corrosie wordt beschermd, waardoor corrosiebescherming op de lange termijn- wordt bereikt.

• Bouwproces

Voor-behandeling: omvat ontvetten, beitsen en spoelen. Door te ontvetten worden olie en vet van het stalen oppervlak verwijderd; bij het beitsen wordt zoutzuur of zwavelzuur gebruikt om roest en aanslag van het staaloppervlak te verwijderen; spoelen reinigt de resterende zuuroplossing om te voorkomen dat deze in volgende processen wordt meegenomen.

Thermisch verzinken: de voor-behandelde staalconstructie wordt ondergedompeld in gesmolten zink bij een temperatuur van ongeveer 450-480 graden gedurende een bepaalde periode (afhankelijk van de staaldikte, doorgaans enkele minuten tot tien minuten), waardoor het gesmolten zink volledig kan reageren met het staal om een ​​laag zink-ijzerlegering en een zuivere zinklaag te vormen.

Na-behandeling: omvat waterkoeling, passivering en afwerking. Waterkoeling koelt het staal snel af, waardoor oxidatie van de zinklaag wordt voorkomen; passivering vormt een beschermende film op het oppervlak van de zinklaag, waardoor de corrosieweerstand wordt verbeterd; en afwerking verwijdert zinkknobbeltjes en slakken van het staaloppervlak, waardoor het oppervlak glad en esthetisch aantrekkelijk wordt.

• Voordelen, nadelen en toepasbare scenario's

Voordelen: Uitstekende anti-corrosieprestaties; de zinklaag kan 20-30 jaar of zelfs langer meegaan in een algemene atmosferische omgeving; de zinklaag is stevig met het staal verbonden, met een sterke slijtvastheid en slagvastheid; er is geen frequent onderhoud nodig, waardoor de bedrijfskosten op de lange termijn worden verlaagd.

Toepasbare scenario's: staalconstructies die gedurende langere perioden aan de buitenlucht worden blootgesteld, zoals bruggen, zendmasten en vangrails op snelwegen; grootschalige- staalconstructieprojecten met hoge anti- corrosie-eisen en moeilijk onderhoud.

 

Metaalspuiten: een geavanceerde oplossing voor hoogwaardige- anti--corrosie

• Anti-corrosieprincipe

Bij metaalspuiten wordt gebruik gemaakt van een warmtebron (zoals een elektrische boog, vlam of plasma) om metaaldraden of poeders te verwarmen tot een gesmolten of half{0}}gesmolten toestand, en deze vervolgens te vernevelen en op het oppervlak van de staalconstructie te spuiten met behulp van een hoge- luchtstroom om een ​​metalen coating te vormen. Veelgebruikte gespoten metalen zijn onder meer zink, aluminium en hun legeringen. Deze metalen vormen een oxidefilm op het oppervlak en bieden anti-corrosiebescherming. De coating heeft ook een bepaalde porositeit, die kan worden gevuld met anti-corrosiecoatings om de anti-corrosieprestaties verder te verbeteren.

• Bouwproces

Voorbehandeling van oppervlak-: Net als bij verfcoating vereist het stalen oppervlak een strikte roestverwijderings- en opruwbehandeling met behulp van methoden zoals zandstralen. De oppervlaktereinheid moet Sa2,5 of hoger bereiken en de ruwheid moet 75-125 μm zijn.

Metaalspuiten: Selecteer de juiste procesparameters op basis van het spuitmateriaal en de apparatuur, zoals de stroom en spanning voor boogspuiten, en de gas- en zuurstofstroomsnelheden voor vlamspuiten. Na het verwarmen en vernevelen van het metalen materiaal wordt het gelijkmatig op het stalen oppervlak gespoten, waarbij de laagdikte wordt geregeld. Over het algemeen is de dikte van zink- en aluminiumcoatings 0,2-0,5 mm.

Behandeling voor poriënafdichting: Om de anti{0}}corrosieprestaties van de coating te verbeteren, is na het spuiten een behandeling voor poriënafdichting vereist. De poriën van de coating worden gevuld met een speciaal poriënafdichtmiddel- (zoals epoxyhars, siliconenhars, enz.), meestal aangebracht in 2-3 lagen, met een droge laagdikte die wordt gecontroleerd op 0,1-0,3 mm.

• Voordelen en toepasbare scenario's

Voordelen: Uitstekende corrosiebestendigheid, met een levensduur van meer dan 30 jaar; hoge hechtsterkte tussen coating en staal, goede slijtvastheid en corrosiebestendigheid; laagdikte en materialen kunnen worden aangepast aan de vereisten, wat een sterk aanpassingsvermogen biedt; geschikt voor staalconstructies met diverse complexe vormen.

Toepasbare scenario's: Staalconstructies in zeer corrosieve omgevingen, zoals waterbouwkunde (offshoreplatforms, havenfaciliteiten) en staalconstructies in chemische fabrieken; belangrijke staalconstructieprojecten die een extreem hoge corrosieweerstand vereisen en waarbij de onderhoudskosten acceptabel zijn.

Bij het kiezen van een corrosiebeschermingsschema voor staalconstructies moeten factoren zoals de gebruiksomgeving, het belang, het budget en de onderhoudsomstandigheden van de staalconstructie uitgebreid in overweging worden genomen:

Voor gewone staalconstructies binnenshuis of kostengevoelige projecten is verfcoating een economische en praktische keuze.

 

Voor grote staalconstructies die buitenshuis worden blootgesteld in matig corrosieve omgevingen, is thermisch verzinken een kosteneffectieve oplossing.

 

Wanneer staalconstructies zich in zeer corrosieve omgevingen bevinden (zoals maritieme of chemische gebieden) en er extreem hoge eisen worden gesteld aan de levensduur en prestaties van corrosiebescherming, is metaalspuiten geschikter.

 

Corrosiebeschermingsbehandeling van staalconstructies is cruciaal voor de structurele veiligheid en levensduur. Het kiezen van het juiste corrosiebeschermingsschema is van cruciaal belang. Door de kenmerken van de drie gebruikelijke methoden-verfcoaten, thermisch-verzinken en metaalspuiten- te begrijpen en rekening te houden met de werkelijke behoeften, kan betrouwbare corrosiebescherming worden geboden voor staalconstructies, waardoor de onderhoudskosten worden verlaagd en de levensduur ervan wordt verlengd.