鋼構造物の防食処理はどのように行うのですか？ 3 つの一般的な方法の比較。

鋼構造物は、高い強度と施工の容易さから、建設、橋梁、産業機械などの分野で広く使用されています。しかし、鋼は環境中の水分、酸素、酸性、アルカリ性物質により腐食されやすく、錆が発生します。これにより、構造的な耐荷重能力が低下し、耐用年数が短くなるだけでなく、安全上の問題が生じる可能性があります。-したがって、効果的な防食処理は、鋼構造物の長期安定した稼働を確保するために非常に重要です。-現在、鋼構造物に一般的に使用されている防食ソリューションは、ペイント コーティング、溶融亜鉛めっき、金属溶射の 3 つです。-それぞれに独自の特徴と適用可能なシナリオがあり、以下で詳しく分析します。

 

ペイント コーティング: 広く使用されている基本的な防食ソリューション-

• -耐腐食原理

塗装コーティングでは、鋼構造物の表面に複数層の防食塗料を塗布し、環境中の腐食媒体から鋼材を隔離する連続的な保護膜を形成して、腐食防止の目的を達成します。{0}防食塗料は主に皮膜形成物質、顔料、溶剤、添加剤で構成されています。-膜形成物質-は乾燥後に丈夫な塗膜を形成し、保護を提供します。顔料は塗膜の耐摩耗性、耐候性、不透明性を高めます。溶剤は塗料を均一に塗布するのに役立ちます。添加剤は、塗料の塗布性能と防食効果を向上させます。-

• 建設プロセス

表面前処理-: これはペイント コーティングの重要なステップであり、コーティングの密着性に直接影響します。通常、サンドブラストやショットブラストなどの機械的方法は、鋼の表面から錆、ミルスケール、油汚れ、その他の不純物を除去し、ある程度の粗さ（一般に40〜75μmの粗さが必要）を達成して、コーティングと鋼の間の接触面積を増やすために使用されます。

プライマーコーティング: プライマーは鋼と直接接触し、その主な機能は防錆と密着性の向上です。エポキシジンクリッチプライマーや無機ジンクリッチプライマーなど、鋼の使用環境と防食要件に基づいて適切なプライマーが選択されます。{{1}プライマーは、スプレー、刷毛塗り、またはローラーコーティング法を使用して、通常 1 ～ 2 回のコーティングで均一に塗布され、乾燥膜厚は 50 ～ 80 μm に制御されます。

中間層の塗布: 中間層は接続の役割を果たし、コーティングの厚さを増し、耐食性と機械的特性を向上させます。{0}}一般的に使用される中塗り塗料には、乾燥膜厚が 80 ～ 150 μm に制御された、1 ～ 2 回のコートで塗布されるエポキシ雲母状酸化鉄中塗り塗料が含まれます。

トップコート塗布：トップコートは主に装飾と保護を目的としており、紫外線、雨水、化学物質による侵食に耐えます。アクリル系トップコートやポリウレタン系トップコートを1～2回塗りし、乾燥膜厚60～100μmに制御するなど、使用環境に応じて適切なトップコートを選択します。

• 利点と適用可能なシナリオ

利点: 柔軟でシンプルな構造で、現場で実行できます。-多種多様なコーティングが利用可能で、さまざまな環境や要件に基づいて適切なコーティングを選択できます。比較的低コストで、中小規模の鉄骨構造プロジェクトに適しています。-

適用シナリオ：屋内鉄骨構造物、一般産業プラントや商業ビルの内部鉄骨構造物などの腐食性の弱い環境。美観に対する要求が高い場所。

 

溶融亜鉛めっき:-長期​​的な腐食防止のための古典的なソリューション-

• 腐食防止の原理

溶融亜鉛めっきでは、錆びを除去した鋼構造を溶融亜鉛に浸漬し、鋼の表面に緻密な亜鉛-合金層と純亜鉛層を形成します。亜鉛層は空気中の酸素と反応して酸化亜鉛膜を形成し、亜鉛層のさらなる酸化を防ぎます。同時に、亜鉛は鉄よりも反応性が高くなります。亜鉛層が損傷すると、亜鉛が最初に腐食し、鋼を腐食から保護し、長期的な腐食保護を実現します。-

• 建設プロセス

前処理: 脱脂、酸洗い、すすぎが含まれます。脱脂は鋼の表面から油とグリースを除去します。酸洗いでは、塩酸または硫酸溶液を使用して鋼の表面から錆やスケールを除去します。リンスにより残留酸溶液が洗浄され、後続のプロセスに酸溶液が持ち込まれるのを防ぎます。

溶融亜鉛めっき:-前処理された鋼構造物を、約 450-480 度の温度で一定時間 (鋼の厚さに応じて、通常は数分から 10 分) 溶融亜鉛に浸漬し、溶融亜鉛を鋼と完全に反応させて、亜鉛-鉄合金層と純亜鉛層を形成します。

後処理: 水冷、不動態化、仕上げが含まれます。-水冷により鋼が急速に冷却され、亜鉛層の酸化が防止されます。不動態化は亜鉛層の表面に保護膜を形成し、耐食性を向上させます。仕上げにより、鋼の表面から亜鉛の塊やスラグが除去され、表面が滑らかで見た目にも美しくなります。

• メリット、デメリット、適用可能なシナリオ

利点: 優れた耐腐食性能。-亜鉛層は、一般的な大気環境では 20- 30 年以上持続します。亜鉛層は鋼鉄にしっかりと結合しており、強い耐摩耗性と耐衝撃性を備えています。頻繁なメンテナンスが不要なため、長期的な運用コストが削減されます。

適用シナリオ: 橋、送電鉄塔、高速道路のガードレールなど、長期間屋外にさらされる鉄骨構造物。高い防食要件と困難なメンテナンスを伴う大規模な鉄骨構造プロジェクト。-

 

金属溶射: 高性能-耐食性-のための高度なソリューション

• -耐腐食原理

金属溶射では、熱源（アーク、火炎、プラズマなど）を使用して金属ワイヤまたは金属粉末を溶融または半溶融状態に加熱し、高速気流を使用してそれらを霧化して鉄骨構造の表面にスプレーし、金属コーティングを形成します。-一般的に使用される溶射金属には、亜鉛、アルミニウム、およびそれらの合金が含まれます。これらの金属は表面に酸化膜を形成し、腐食防止を提供します。-コーティングには一定の多孔性もあり、これを防食コーティングで埋めることで、防食性能をさらに高めることができます。-

• 建設プロセス

表面前処理: 塗装と同様に、鋼の表面にはサンドブラストなどの方法を使用して厳密な錆除去と粗面化処理が必要です。表面清浄度はSa2.5以上、粗さは75～125μmである必要があります。

金属溶射：アーク溶射の場合は電流と電圧、フレーム溶射の場合はガスと酸素の流量など、溶射材料と装置に応じて適切なプロセスパラメータを選択します。金属材料を加熱・噴霧した後、鋼表面に均一に吹き付け、膜厚をコントロールします。一般に、亜鉛およびアルミニウムのコーティングの厚さは 0.2 ～ 0.5 mm です。

気孔封止処理: コーティングの防食性能を向上させるために、スプレー後に気孔封止処理が必要です。-コーティングの細孔は特殊な細孔封止剤 (エポキシ樹脂、シリコーン樹脂など) で満たされ、通常 2 ～ 3 回の塗装で乾燥膜厚は 0.1 ～ 0.3 mm に制御されます。

• 利点と適用可能なシナリオ

利点: 耐食性に優れ、耐用年数は 30 年以上です。コーティングと鋼の間の高い結合強度、優れた耐摩耗性と耐食性。コーティングの厚さと材料は要件に応じて調整でき、高い適応性を提供します。さまざまな複雑な形状の鋼構造物に適しています。

適用シナリオ：海洋工学（海上プラットフォーム、港湾施設）や化学プラントの鋼構造物など、腐食性の高い環境にある鋼構造物。非常に高い耐食性を必要とし、メンテナンスコストが許容できる重要な鉄骨構造プロジェクト。

鋼構造物の防食計画を選択する場合、鋼構造物の使用環境、重要性、予算、メンテナンス条件などの要素を総合的に考慮する必要があります。

通常の屋内鉄骨構造物やコストが重視されるプロジェクトの場合、塗装コーティングは経済的で実用的な選択肢です。

 

中程度の腐食環境で屋外に露出される大型の鉄骨構造の場合、溶融亜鉛めっきは費用対効果の高いソリューションです。{0}{1}

 

鋼構造物が腐食性の高い環境（海洋または化学地域など）にあり、防食寿命と性能に非常に高い要件が課される場合、金属溶射がより適しています。

 

鋼構造物の防食処理は、構造の安全性と耐用年数にとって非常に重要です。適切な腐食保護スキームを選択することが重要です。 3 つの一般的な方法-塗装、-溶融亜鉛めっき、金属溶射-の特性を理解し、実際のニーズを考慮することで、鋼構造物に信頼性の高い防食を提供し、メンテナンス コストを削減し、耐用年数を延ばすことができます。