一种钢结构防腐环保型复合涂层结构的制作方法

1.本实用新型属于腐蚀防护工程技术技术领域，具体为一种钢结构防腐环保型复合涂层结构。


背景技术：

2.现有研究及工程应用表面，热喷涂金属涂层及其复合涂层防护技术比传统涂料重防腐涂层体系具有更长久可靠的防护性能，作为优异的长效防腐技术已在在煤矿、港口码头、民用大型钢结构建筑、桥梁、高速铁路、大型船舶以及其他大型工业化项目(如石化、电力、海洋)上快速普及应用。
3.cn200810190124.5公开了一种钢结构电弧喷涂复合防腐蚀涂层体系的方法及工艺，该防腐蚀涂层体系，先将钢结构表面除锈、粗化，然后电弧喷涂阳极性金属涂层，再在金属涂层上依次涂覆纳米改性环氧封闭涂料作底漆涂层，环氧云铁涂料或纳米改性环氧云铁涂料作中间漆涂层，纳米改性含氟聚氨酯涂料或含氟聚硅氧烷涂料或硅氧烷改性丙烯酸聚氨酯涂料作面漆涂层。cn200920102415.4提供了一种耐腐蚀支座，铸钢主体外壁设置有电弧喷铝层，电弧喷铝层外侧喷涂有重防腐涂料层。由此可见，现有热喷涂金属涂层表面封闭及涂装涂层普遍采用溶剂型涂料涂装形成，一是溶剂型涂料涂装使用会造成明显的环境污染，二是溶剂型涂料涂层养护维修时还必须要采用溶剂型涂料，养护维修过程中会再次对环境造成污染破坏；如果维修换用水性涂料涂层体系时将会导致两种不同性质涂层界面间的附着力大幅下降，大幅降低整个维修涂层体系的防护性能与使用寿命。
4.cn201922002801.2公开了一种热喷涂稀土合金复合涂层钢筋，热喷涂稀土合金复合涂层由内向外依次为热喷涂稀土合金覆层，封闭涂层，以及面漆涂层，封闭涂层使用水性聚氨酯底漆，封闭剂会渗入到热喷涂稀土合金覆层中，并尽可能不留有封闭剂的涂膜；面漆涂层使用水性聚氨酯面漆，厚度为30μm～40μm。该技术用于混凝土内部钢筋腐蚀防护，同时考虑到保证涂层钢筋与混凝土保持良好的粘接强度，整个防水涂层结构设计比较单薄，无法满足常规钢结构表面长久腐蚀保护需要。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种钢结构防腐环保型复合涂层结构，采用防腐能力耐久可靠的热喷涂金属涂层与水性涂料涂层复配，简洁高效，绿色节能，即保证了钢结构防腐耐久可靠，又有效解决现有涂料涂装及维修养护等环节存在的严重环保问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种钢结构防腐环保型复合涂层结构，包括钢结构基体，钢结构基体的表面向外依次为：热喷涂金属涂层和水性涂料涂层；所述钢结构基体表面的清洁度不低于sa2 1/2级、粗糙度40
‑
100μm；所述热喷涂金属涂层的厚度为60
‑
180μm；所述水性涂料涂层为单一水性涂料涂装形成的涂层或者是水涂料涂装形成的水性涂料复合涂层，厚度为60
‑
120μm。
7.优选地，所述水性涂料涂层为单一水性涂料涂装形成的涂层时，水性涂料可以是
水性环氧漆或是水性耐候漆，所述水性涂料涂层渗入所述热喷涂金属涂层内部，且水性涂料涂层位于热喷涂金属涂层表面以上部分的涂层厚度为60
‑
90μm。
8.优选地，所述水性涂料涂层为水性涂料复合涂层时，水性涂料复合涂层结构由热喷涂金属涂层表面向外依次为：水性环氧底漆涂层、水性面漆涂层，其中：所述水性环氧底漆涂层渗入所述热喷涂金属涂层内部，且水性环氧底漆涂层位于热喷涂金属涂层表面以上部分的涂层厚度为10
‑
50μm；水性面漆涂层的厚度为50
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70μm，水性涂料涂层厚度优选为60
‑
120μm。上述结构设计针对钢结构使用环境腐蚀防护要求及设计寿命进行，针对一般腐蚀环境(如室内或建筑物内部)省去中间漆涂层，采用单一水性涂料涂层与热喷涂金属涂层形成配套体系，完全可以满足其防腐及设计使用寿命要求，且后续养护维修可直接采用同类水性涂料(如水性富锌漆、水性涂料等)或其配套体系进行现场维修涂装作业，即防护可靠又清洁环保。
9.水性涂料涂设计为水性涂料复合涂层结构，水性面漆涂层可以根据钢结构使用要求优选普通面漆或耐候面漆，本实用新型可进一步提高钢结构防腐环保型复合涂层结构整个体系的防腐性能，满足大型钢结构工程长寿命(如100a)或苛刻腐蚀环境下(如海洋环境)钢结构工程长寿命设计与使用要求，本实用新型水性涂料复合涂层结构一是可以在工程现场施工而不会给环境造成不良污染影响，工程在后续的养护维修过程中完全可以采用相近的水性涂料复合涂层配套体系进行现场作业，完全符合目前及今后苛刻的环境保护法律法规要求，形成良好的社会经济效益。
10.优选地，所述热喷涂金属涂层为锌涂层、铝涂层、锌铝合金涂层、锌铝伪合金涂层、稀土合金涂层中的任意一种。
11.优选地，所述热喷涂金属涂层为锌涂层、锌铝合金涂层、锌铝伪合金涂层、中的任意一种时，所述热喷涂金属涂层厚度优选为60
‑
120μm。
12.优选地，所述热喷涂金属涂层为稀土合金涂层，厚度优选为100
‑
140μm。
13.优选地，所述热喷涂金属涂层为铝或铝合金涂层，厚度优选为120
‑
180μm。
14.上述热喷涂金属涂层的金属类型及厚度选择是根据实际钢结构设计寿命及其使用环境腐蚀类型及等级做针对性的设计，保证涂层防腐可靠的同时提高其性价比。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
16.本实用新型钢结构防腐环保型复合涂层结构设计采用热喷涂金属涂层与水性涂料涂层复配，通过金属类型及其涂层厚度以及水性涂料及涂层结构优选、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。其中热喷涂金属涂层厚度设计在60
‑
180μm，水性涂料涂层厚度设计在60
‑
120μm，都是在结合现有技术研究应用成果的基础上进行创新优化，在保证防腐高效的同时，大幅降低了施工成本。
17.水性涂料涂层省去常规复合涂层结构中的中间漆涂层，本实用新型复合涂层结构在保证钢结构防腐需要的同时，可进一步提高整个复合涂层结构经济性。
18.本实用新型采用钢结构防腐环保型复合涂层结构设计，方案简捷，热喷涂及水性涂料涂装作业等工艺环保、可控；上述方案设计也有利于钢结构防腐涂装养护维修继续采用相配套的水性涂料与涂层体系，防腐耐久可靠、作业绿色节能和环保，有效解决了现有技术问题。
附图说明
19.图1为本实用新型钢结构防腐环保型复合涂层结构示意图一；
20.图2为本实用新型钢结构防腐环保型复合涂层结构示意图二。
21.图中：1
‑
钢结构基体，2
‑
热喷涂金属涂层，3
‑
水性涂料涂层，301
‑
水性环氧底漆涂层，302
‑
水性面漆涂层。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.实施例1
24.如图1所示，一种钢结构防腐环保型复合涂层结构，可用于户内钢结构腐蚀防护及维修养护，钢结构基体1的表面向外依次为热喷涂金属涂层2和水性涂料涂层3；
25.钢结构基体1表面经机械喷射清洁处理后，清洁度sa2 1/2级、粗糙度40
‑
80μm；热喷涂金属涂层2为热喷涂锌涂层，厚度60
‑
100μm；水性涂料涂层3为水性聚氨酯涂料，涂料除渗入到热喷涂锌涂层内部外，热喷涂锌涂层表面以上水性聚氨酯涂料涂层厚度即水性涂料涂层3厚度为60
‑
70μm。
26.参照现有防腐设计体系及国内外热喷涂涂层体系工程实际效果，本实用新型钢结构防腐环保型复合涂层结构设计可满足户内钢结构70年以上设计寿命要求，可实现30a免维护，具有良好的经济社会效益。
27.实施例2
28.如图2所示，一种钢结构防腐环保型复合涂层结构，可用于户外钢结构腐蚀防护及维修养护，钢结构基体1的表面向外依次为热喷涂金属涂层2和水性涂料涂层3；其中水性涂料涂层3为水性涂料复合涂层结构，由水性环氧底漆涂层301、水性面漆涂层302组成。
29.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120
‑
160μm；
30.热喷涂金属涂层2表面先涂装水性环氧底漆涂层301，水性环氧底漆除渗入到热喷涂铝涂层内部外，热喷涂铝涂层表面以上水性环氧底漆涂层可测量到的厚度为10
‑
50μm。水性环氧底漆涂层301表面涂装水性面漆涂层302，可采用水性聚氨酯涂料形成，水性面漆涂层302厚度为50
‑
70μm，整个水性涂料复合涂层结构即水性涂料涂层3厚度为60
‑
120μm。
31.参照现有防腐设计体系及国内外热喷涂涂层体系工程实际效果，本实用新型钢结构防腐环保型复合涂层结构设计可满足户外钢结构50年以上设计寿命要求，可实现30a免维护，具有良好的经济社会效益。
32.实施例3
33.如图2所示，一种钢结构防腐环保型复合涂层结构，可用于户内钢结构腐蚀防护及维修养护，钢结构基体1的表面向外依次为热喷涂金属涂层2和水性涂料涂层3；其中水性涂料涂层3为水性涂料复合涂层结构，由水性环氧底漆涂层301、水性面漆涂层302组成。
34.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
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100μm；热喷涂
金属涂层2为热喷涂ac铝稀土合金涂层，厚度100
‑
120μm；
35.热喷涂金属涂层2表面为水性环氧底漆涂层301，水性环氧底漆除渗入到热喷涂稀土合金涂层内部外，热喷涂合金涂层表面以上水性环氧底漆涂层可测量到的厚度为10
‑
30μm。水性环氧底漆涂层301表面涂装水性面漆涂层302，可采用水性环氧树脂漆形成，水性面漆涂层302厚度为50
‑
70μm，整个水性涂料复合涂层结构即水性涂料涂层3厚度为60
‑
100μm。
36.参照现有防腐设计体系及国内外热喷涂涂层体系工程实际效果，本实用新型钢结构防腐环保型复合涂层结构设计可满足户外钢结构100年以上设计寿命要求，可实现30a免维护，具有良好的经济社会效益。
37.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。