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上海泽徽实业有限公司
彩涂部
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概 述

彩涂板是绿色环保建筑材料,如何正确选择,合理使用,提高使用寿命是广大业主和工程建设者最关心的问题。宝钢作为全流程生产的钢厂,对彩涂板的生产与使用有丰富的经验,“科学选材”模块为广大用户就彩涂板的选择和使用作一个简要的推荐和介绍。

正确选择彩涂板应考虑建筑物所处的自然环境、使用环境、设计年限、结构特点,来选择与之相匹配的钢种、规格、镀层及涂层等。建筑师、工程业主及加工方考虑的是建筑物的安全性能(耐冲击、抗震、防火、抗风压、抗雪)、居住性能(防水、隔音、隔热)、耐久性能(耐污染、耐久、外观保持性)、经济性(成本低、易加工、易维护、易更换)等。对彩涂钢板供应厂商来说,这些性能作为钢厂应转化为彩涂钢板性能 ,并予以保证。彩涂钢板的性能要求主要有材料的力学性能(抗拉强度、屈服强度、延伸率)、镀层性能(镀层种类、镀层厚度和镀层附着力)和涂层性能(涂料品种、颜色、光泽、耐久性能、加工性等)。其中抗风、抗冲击、抗雪、抗震等都和材料的力学性能有关,当然也和彩色压型钢板的波形、钢板的厚度、跨度、檩距有关,如果选择合适的彩涂钢板再配合适当的压型钢板设计,既能满足建筑物的安全系数又能降低工程造价。而材料的耐久性、加工性能及外观保持性则大部分由涂层和镀层的耐久性决定。


环境的影响

不同地区的影响

不同地区彩涂钢板的选择主要考虑的是当地的风雪载荷以及腐蚀环境。

风雪载荷主要是考虑建筑物的安全系数。这尽管和彩涂钢板的力学性能有关,但更多的和压型钢板的板型、厚度以及板与板之间的连接有关(关于钢板材料的推荐在发展趋势中描述)。 而定量描述一个地区的腐蚀环境相对困难。影响彩涂钢板的腐蚀因素有很多。

不同地区的腐蚀环境影响因素

温度

温度高涂层软化,腐蚀介质容易沾附.容易渗透到基板、高温下水中含氧量会提高,在一定温度下腐蚀速度加快。

湿度

切口、加工损坏处的基板腐蚀属于电化学腐蚀,湿度低不容易形成腐蚀电池(即电化学回路)。

昼夜温差

温差大容易结露,在裸露的金属上面形成电偶腐蚀的条件.另外,温差大也导致涂层冷热变形频繁,会加速涂层老化疏松、外界腐蚀介质容易渗透到基板。

日照时间和日照强度

太阳光是电磁波,根据能量及频率的高低分为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波。波和无线电波具有低能量并不和物质相互作用。红外线也属低能量光谱,它只能拉伸或弯曲物质的化学键,而不能使之断裂。可见光赋予万物丰富的色彩。UV紫外光谱属高频射线,它有比低能光谱更大的破坏力。如我们知道的皮肤黑斑和皮肤癌是由于太阳紫外线造成的。同样,UV也能破坏物质的化学键,使其断裂。这取决于UV的波长和物质的化学键强度。X射线有穿透作用,γ射线能使物质化学键断裂并产生游离的带电离子,这些对有机物都是致命的,幸亏太阳光中这些射线很少。因此,从上面看出,日照时间和强度影响涂层结构稳定性,尤其是紫外线强烈的地区。

降雨量和降雨的酸度

降雨酸度大肯定对耐腐蚀是不利的。但降雨量则有双重作用,对墙面板及坡度大的屋面板,降雨有清洁钢板表面、冲走表面腐蚀产物的作用,但对于低坡度的屋面板以及排水不畅的部位,降雨量大则容易引起腐蚀加剧。

风向和风速

风向和风速的作用和水类似,而且往往相伴而来、它对于材料的连接部位是一个考验,因为风会导致连接部位松动,雨水会渗透到建筑物的内部。

腐蚀性沉降物

如氯离子、二氧化硫等对腐蚀均有加速作用,这些沉降物多发生在海边、工业污染比较严重的区域(如发电厂、冶炼厂等)。

施工设计对腐蚀的影响

安装或加工质量

它主要体现在加工时涂层是否损坏,是否在低温下涂层脆性时加工、安装时拖动钢板导致损伤,安装时结构焊接铁屑掉落在涂层上、施工完毕不对屋面板进行清扫等。这样都会引起材料的腐蚀。

连接方式

连接方式一般有搭接、咬边和扣压等种类。紧固件材料选择要求其耐蚀性优于彩涂钢板,否则根据大阴极小阳极原理,接口处很快腐蚀并烂穿。其次,密封胶的质量也要保证,因为密封胶也是有机高分子材料,长期使用也会老化,影响密封性能,导致紧固件和钢板构成腐蚀回路。另外,接缝也不是越紧越好(当然做到绝对密封是最好的,实际上做不到,留下缝隙宽度大于0.5mm最好,这样可以防止毛细现象,当然,如果有风作用的情况,毛细现象就更严重)。

建筑物的朝向和坡度

朝向和坡度影响日照时间,从而影响涂层的耐久性。而坡度还影响到腐蚀介质或灰尘在钢板上的沉结时间。

国外发达国家(如美国和瑞典)都将国内腐蚀环境进行大致的分类,并作为建筑设计、汽车使用、涂料使用的依据或规范。

我国国家标准GB/T 19292.1根据碳钢、锌、铝等金属第一年腐蚀速率测量值对大气腐蚀性进行了分类,但是彩涂板还缺乏使用环境(指大气环境和内部气氛)腐蚀性分类的数据,仅定性的将大气环境和内部气氛腐蚀性分为5个等级即C1、C2、C3、C4、C5,其腐蚀性依次增强。下表给出了不同腐蚀性等级对应的典型大气环境和内部气氛。

腐蚀性 腐蚀性等级 典型大气环境示例 典型内部气氛示例
很低 C1 -- 干燥清洁的室内场所,如办公室、学校、住宅、宾馆
C2 大部分乡村地区、污染较轻的城市 室内体育场、超级市场、剧院
C3 污染较重的城市、一般工业区、低盐度海滨地区 厨房、浴室、面包烘烤房
C4 污染较重的工业区、中等盐度海滨地区 游泳池、洗衣房、酿酒车间、海鲜加工车间、蘑菇栽培场
很高 C5 高湿度和腐蚀性工业区、高盐度海滨地区 酸洗车间、电镀车间、造纸车间、制革车间、染房

这里指的主要是金属的腐蚀,对涂层的腐蚀(粉化和褪色)主要由光照起作用,辅之以温度、湿度和腐蚀介质的作用。因此,评价彩涂钢板还需要考虑日照时间及日照强度等因素。所以,专为彩涂钢板所划分的腐蚀环境就相当复杂,目前国外也没有相应的划分方法,只是将彩涂板在几种典型的气候条件下进行暴晒试验,并用相关结果引导用户,如欧洲卷钢涂层协会(ECCA)就选择了高紫外线的Lisboa(葡萄牙)、工业海洋气候的Hoek van (荷兰)、海洋气候的Hendaye(法国)和工业气候的Geleen(德国)作为暴晒试验场。美国则一如既往地在高温、高湿、阳光之都两面环海的佛罗里达州南部进行暴晒试验,这也是目前彩涂行业认可的最苛刻的暴晒试验场。为了试验宝钢彩涂在国内不同场所的使用情况,宝钢自90年就开始进行彩涂产品的暴晒试验,分别在海南(中国的佛罗里达)、广州、青岛、上海、重庆、哈尔滨、包头、成都、北京、舟山等进行过挂片暴晒。目前宝钢仍在进行这项工作。

因此,从上面这么多对彩涂钢板腐蚀因素的分析,以及我们用户使用情况反馈和暴晒试验结果分析,我们对不同地区的使用建议如下:

在紫外线强烈的高原(西南和西北)和低纬度地区(广东及以南地区)考虑彩涂钢板应该选择耐久性优越的涂层(PVDF涂层、HDP涂层、SMP涂层等)。

在高温高湿地区(南方沿海大部分地方)涂层及镀层都要选择耐腐蚀优越的材料。镀层厚度和涂层厚度至少要达到国家标准要求。

在海边使用彩涂钢板,需要厚涂层的彩涂钢板或者涂层相当致密的涂料品种。因为海水中的氯离子渗透能力很强,它能透过薄涂层或者不致密的涂层直接腐蚀基体镀层。当然,基板必须是镀锌或镀铝锌材料。在海水能溅到的地方,不建议采用彩涂钢板。

在工业性环境中,对彩涂板的影响主要是酸雨,这些区域集中在湖南、重庆、江西等一带,建议采用镀铝锌基板的彩涂,彩涂层还是要求厚而致密。

在其他不属于上述地区,用彩涂钢板的选择余地就比较大,只要符合彩涂国家标准就可以了。

不同行业的影响

不同行业对彩涂钢板的使用分两方面来分析,其一就是彩涂钢板的外板,正常情况下就按不同地区选择就行了,但也要考虑小环境的影响。即是否在附近有腐蚀介质落到厂房围护结构上,如烧锅炉排放的气体、二氧化硫灰尘等,这在设计是应该考虑烟囱的高度和当地的主要风向等。 另外,还有就是厂房密封性如何,也有可能厂房内高温高湿带腐蚀性的气体冒出来在室外遇冷空气从而在彩涂钢板上结露,这种现象要避免,它会加速局部腐蚀的产生;其二是考虑彩涂钢板的内板(双层复合钢板)或背面漆(单层板)。 这里要说明的就是相对来说屋面内板比墙面内板更容易腐蚀,如果工人能在该环境下工作,使用彩涂钢板是可以的。但室内环境的好坏或环保装置的投入会直接影响到彩涂钢板的使用寿命。在几年前宝钢有两个最终用户都在广西,都是生产电解铝。 但其彩涂钢板的使用寿命相差很远,一家投产一年彩涂钢板已经烂穿,另一家现在6年多了还在使用。

有色金属冶炼厂
有色金属冶炼厂(铜、锌、铝、铅等)是最挑战彩涂钢板使用年限的。但是合理的选择材料、设计、以及环保投入等能保证或提高彩涂钢板的使用寿命。10年进行更换或维护是应该能做到的。
钢铁厂、发电厂等
钢铁厂、发电厂等也会产生腐蚀性的介质,但彩涂钢板都有长时间使用的经验。
机械制造业
机械制造业(汽车、汽轮机、机床等)基本上不会对彩涂腐蚀带来负面影响,但要注意这些行业可能有热处理炉、锅炉等也会影响到局部环境,处理不好会带来彩涂钢板的腐蚀,尤其在加工损伤处或切边处。
仓储物流
这个行业发展较快,使用轻钢也最多,本身不对彩涂板产生腐蚀,它对彩涂钢板的选择主要考虑大环境的影响,一般这样的工程都集中在工业发达及交通繁忙的地方,也就是工业环境以及沿海地区。
公用及民用建筑
美观、经久是彩涂钢板首要考虑的因素。因此,涂层抗变色、抗粉化以及涂层表面完整细腻就相当重要。公用及民用建筑关注的人多,且近距离,因此,涂料选择一般采用PVDF或HDP,并且多选择浅颜色。


材料选择

涂层

对涂层的选择要考虑的要素很多,它主要包括涂层种类、涂层厚度、涂层颜色和涂层光泽度。另外,有时侯还要考虑涂层的底漆和背面涂层的要求。

涂料品种

目前用于彩色涂层钢板的涂料种类有聚酯涂层(PE)、氟碳涂层(PVDF)、硅改性涂层(SMP)、高耐侯涂层(HDP)、丙稀酸涂层、聚氨脂涂层(PU)、塑料溶胶涂层(PVC)等。

聚酯(PE、Polyester )

PE涂料对于材质有良好的附着性,彩涂钢板易于加工成型,价廉且产品多,颜色和光泽的选择余地大。聚酯涂料对耐紫外光性与涂膜耐粉化性,并不理想,因此PE涂料的使用仍需受到一些限制,一般用在空气污染不严重的地区或需多次成型加工的产品。

硅改性聚酯(SMP,Silicone Mobified Polyester)

由于聚酯含有活性基-OH/-COOH,极易和其它高分子化和物反应,为改良PE的耐阳光性与粉化性,以色泽保持性与耐热性优的Silicone树脂作变性反应,和PE的变性比可于5%—50%之间,SMP提供钢板更好的持久性,其防蚀年限可长达10-12年,当然其价格也比较PE为高,但因Silicone树脂对材质的附着性和加工成型性并不理想,因此SMP彩涂钢板并不适用于需多次成型加工的场合,大部分用于建筑屋顶及外墙。

高耐侯聚酯(HDP、High durable Polyster)

对于PE和SMP的缺点,英国HYDRO公司(现被BASF收购)、瑞典的BECKER等在2000年初其开发出可达到PVDF涂层60-80%耐候性HDP聚酯涂料,且优于普通的硅改性聚酯涂料,其户外耐候性达到15年。高耐候聚酯树脂在合成时采用含环己烷结构的单体,来达到树脂的柔韧性、耐候性和成本的平衡,采用不含芳香族的多元醇和多元酸来减少树脂对UV光线的吸收,达到涂料的高耐候性能。涂料配方中加入紫外线吸收剂和位阻胺(HALS)提高漆膜耐候性能。高耐候聚酯卷材涂料在国外已被市场认可,该涂料性价比十分突出。

PVC 塑料溶胶(PVC Plastisol)

PVC树脂有很好的耐水性和耐化学药品性,一般以高固形份涂装,其涂装厚度于l00-300μm之间,能提供平滑的PVC涂膜或轻压花处理作压花涂膜;由于PVC涂膜为热可塑性树脂,具有高膜厚,能提供钢板良好的保护。但PVC耐热性较弱。在早期在欧洲使用较多,由于其环保属性相对较差,目前使用越来越少。

PVDF

由于PVDF的化学键与化学键间,有很强的键能,因此涂料具有非常好的防蚀性和色泽保持性,在建筑工业用彩涂钢板涂料中,是属于最高级产品,且分子量大又为直键型结构,因此除耐化学药品性之外,机械性能、耐紫外线和耐热性能也很突出。在一般环境下,其防蚀年限可达20—25年之久。近年来,国内开始盛行以三氟氯乙烯和乙烯酯单体共聚的含氟树脂,大量应用于建筑的外墙和金属板,由于使用易水解的乙烯酯单体和氟的含量较PVDF低30%左右,因此其耐候性与PVDF比较,有一定的差距。宝钢所生产的氟碳涂层,其涂层PVDF含量不小于70%(其他为丙稀酸树脂)。

聚氨酯

近年所开发的一个面漆新品种,综合性能优异,价格昂贵,正在推广中。

丙稀酸树脂

综合性能好,价格昂贵,只在特定领域内使用(如集装箱用)。

图 不同涂层的性能比较表

树脂类别 硬度 折弯 耐腐蚀性 耐候性 成本 膜厚要求/um
聚酯 20
丙烯酸树脂 20
硅改性聚酯 20
PVC溶胶 200
PVDF树脂 25
高耐侯聚酯 20

对底漆的选择来说,最重要的因素有两条,其一考虑底漆和面漆以及基板的附着力,其二就是底漆提供涂层大部分的耐腐蚀性能。从这个角度看,环氧树脂是不二选择。如果考虑柔韧性、考虑耐紫外线的话,也可以选择聚氨脂底漆。

对背面涂层来说,最正确的选择就是如果彩涂钢板使用状态是单板的话,选择两层结构,即一层背面底漆,一层背面面漆。底漆和正面相同品种,面漆选择一层浅颜色(如白色)的聚酯。如果彩涂钢板使用状态是复合或夹心板的话,背面涂上一层粘接性和耐蚀性都优秀的环氧树脂就行。

目前现在还有很多功能性彩涂钢板,如抗菌彩涂、抗静电彩涂、隔热彩涂、自洁彩涂等。这些产品的开发是以满足用户特殊需求为目的的,但是有时侯不能兼顾彩涂产品其他性能。因此,用户选择功能性彩涂钢板时一定要明确自己的真正需求。

涂层光泽度选择

光泽度高低不属于涂层性能指标,和颜色一样,它只是一个表征。事实上,涂料(涂层)比较容易做到高光泽。但 是,高光泽表面刺眼白天对阳光的高反射率会引起光污染(很多现在不采用玻璃幕墙就是因为光污染),另外,高光泽表面摩擦系数小,容易打滑,在屋顶施工时,容易带来安全隐患;彩涂钢板在室外使用时的老化首先表示的就是失光,若需维修时,新旧钢板之间极易分辨,造成外观不良;背面漆若是高光泽则室内有灯光时易产生光晕而造成人员视觉疲劳。因此,正常情况下建筑用彩涂钢板都采用中低光泽度(30-40度)。


涂层厚度选择

从微观上讲、涂层是多空的组织。空气中的水、腐蚀介质(氯离子等)就会通过涂层的薄弱部分侵入,造成膜下腐蚀,进而涂层起泡并剥落。另外,即使同样涂层厚度,二次涂层要比一次涂层致密。根据国外报道和相关腐蚀试验结果,正面涂层20μm以上才能有效的防止腐蚀介质的侵入,由于底漆和面漆的防腐蚀机理不同,不仅要规定总膜厚,还有分别要求底漆(》5μm)和面漆(》15μm)的厚度,只有这样,才能保证彩涂钢板不同部位的耐蚀性是均衡的。

PVDF类产品要求的涂膜更厚。因为要提供更长的使用年限保证。对背面涂层的要求视用途而定,夹芯板只要求有一层可粘结的底漆。而成型钢板由于室内腐蚀环境因此也要求涂两层。厚度至少10μm以上。


涂层厚度选择

从微观上讲、涂层是多空的组织。空气中的水、腐蚀介质(氯离子等)就会通过涂层的薄弱部分侵入,造成膜下腐蚀,进而涂层起泡并剥落。另外,即使同样涂层厚度,二次涂层要比一次涂层致密。根据国外报道和相关腐蚀试验结果,正面涂层20μm以上才能有效的防止腐蚀介质的侵入,由于底漆和面漆的防腐蚀机理不同,不仅要规定总膜厚,还有分别要求底漆(》5μm)和面漆(》15μm)的厚度,只有这样,才能保证彩涂钢板不同部位的耐蚀性是均衡的。

PVDF类产品要求的涂膜更厚。因为要提供更长的使用年限保证。对背面涂层的要求视用途而定,夹芯板只要求有一层可粘结的底漆。而成型钢板由于室内腐蚀环境因此也要求涂两层。厚度至少10μm以上。

涂层颜色选择

对颜色的选择主要是考虑与周围环境的匹配和业主的爱好,但从使用技术角度讲浅颜色涂料的颜料选择余地大,可选择耐久性优越的无机涂料(如钛白粉等),而且涂料的热反射能力强(反射系数达到深色涂料的一倍)夏季涂层本身的温度相对就低,这对涂层寿命延长是有益的。另外,即使涂层变色或粉化,浅颜色涂膜变化后与原颜色的反差小,对外观的影响就不大。而深颜色(尤其是比较鲜艳的颜色)采用有机颜色的居多,遇紫外线照射容易褪色,最短的3个月就变颜色。

据相关试验资料表明,在夏季中午外界温度最高时,白色表面比蓝色表面温度低10度,比黑色表面低19度。不同颜色对太阳光的反射能力是不同的。下表列出不同颜色的反射能力

颜色 反射率 反射效果
白色 84%
乳白 70.4% 较好
浅红 69.4% 较好
米黄 64.3% 较好
浅绿 54.1% 较好
浅蓝 45.5% 中等
棕色 23.6% 较差
黑色 2.9% 最差

对于彩色涂层钢板来说,通常涂层和钢板的受热膨胀率不同,尤其是金属基板和有机涂层的线膨胀系数差别较大,当环境温度发生变化时,基板和涂层结合界面就会发生膨胀或收缩应力,如果不能适当释放就会发生涂层龟裂。

宝钢在海南做过同一涂料品种,同一涂料供应商,不同颜色的8年暴晒试验,结果也证实了浅颜色涂料变色小。 下表为不同颜色暴晒试验比对

颜色 原光泽 现光泽 色差 原厚度 现厚度 粉化
白色 35% 3% 1.49 24 20 2级
红色 45% 3% 2.48 24 20 2级
浅黄 26% 2% 1.26 24 17 2级
绿色 41% 2% 3.43 24 17 2级
蓝色 41% 2% 4.95 24 17 2级

另外,在这里要说明两点目前国内市场上的选择误区: 其一就是国内目前存在大量白色底漆。采用白色底漆的目的就是可以减少面漆的厚度,因为正常建筑用耐腐蚀底漆是黄绿色的(因此有铬酸锶颜料),必须有足够的面漆厚度才能有好的遮盖力。这样,对耐腐蚀性是很危险的,首先底漆耐腐蚀性差,再者面漆大大减薄,不足10微米。这样的彩涂钢板看上去光鲜,用不了两年就会在不同地方产生腐蚀(切口、折弯加工处、膜下等)。

其二就是建筑工程用彩涂钢板同一工程采用不同厂商、不同批次的彩涂钢板,在施工中看似颜色一致,但经过几年的太阳光照射后,不同涂层不同厂商的颜色变化趋势不同,导致产生严重的色差,这样的例子实在太多了。即使同一供应商的产品,也强烈建议同一工程一次订货,因为不同批号有可能采用不同涂料供应商的产品,增加了色差产生的可能性。

涂层颜色选择

对颜色的选择主要是考虑与周围环境的匹配和业主的爱好,但从使用技术角度讲浅颜色涂料的颜料选择余地大,可选择耐久性优越的无机涂料(如钛白粉等),而且涂料的热反射能力强(反射系数达到深色涂料的一倍)夏季涂层本身的温度相对就低,这对涂层寿命延长是有益的。另外,即使涂层变色或粉化,浅颜色涂膜变化后与原颜色的反差小,对外观的影响就不大。而深颜色(尤其是比较鲜艳的颜色)采用有机颜色的居多,遇紫外线照射容易褪色,最短的3个月就变颜色。

据相关试验资料表明,在夏季中午外界温度最高时,白色表面比蓝色表面温度低10度,比黑色表面低19度。不同颜色对太阳光的反射能力是不同的。下表列出不同颜色的反射能力

颜色 反射率 反射效果
白色 84%
乳白 70.4% 较好
浅红 69.4% 较好
米黄 64.3% 较好
浅绿 54.1% 较好
浅蓝 45.5% 中等
棕色 23.6% 较差
黑色 2.9% 最差

对于彩色涂层钢板来说,通常涂层和钢板的受热膨胀率不同,尤其是金属基板和有机涂层的线膨胀系数差别较大,当环境温度发生变化时,基板和涂层结合界面就会发生膨胀或收缩应力,如果不能适当释放就会发生涂层龟裂。

宝钢在海南做过同一涂料品种,同一涂料供应商,不同颜色的8年暴晒试验,结果也证实了浅颜色涂料变色小。 下表为不同颜色暴晒试验比对

颜色 原光泽 现光泽 色差 原厚度 现厚度 粉化
白色 35% 3% 1.49 24 20 2级
红色 45% 3% 2.48 24 20 2级
浅黄 26% 2% 1.26 24 17 2级
绿色 41% 2% 3.43 24 17 2级
蓝色 41% 2% 4.95 24 17 2级

另外,在这里要说明两点目前国内市场上的选择误区: 其一就是国内目前存在大量白色底漆。采用白色底漆的目的就是可以减少面漆的厚度,因为正常建筑用耐腐蚀底漆是黄绿色的(因此有铬酸锶颜料),必须有足够的面漆厚度才能有好的遮盖力。这样,对耐腐蚀性是很危险的,首先底漆耐腐蚀性差,再者面漆大大减薄,不足10微米。这样的彩涂钢板看上去光鲜,用不了两年就会在不同地方产生腐蚀(切口、折弯加工处、膜下等)。

其二就是建筑工程用彩涂钢板同一工程采用不同厂商、不同批次的彩涂钢板,在施工中看似颜色一致,但经过几年的太阳光照射后,不同涂层不同厂商的颜色变化趋势不同,导致产生严重的色差,这样的例子实在太多了。即使同一供应商的产品,也强烈建议同一工程一次订货,因为不同批号有可能采用不同涂料供应商的产品,增加了色差产生的可能性。


彩涂产品的加工

辊压成型

辊压成型是用彩涂板生产建筑屋顶板和墙面板最常用的方式,辊压成型机通过机架上一系列不同形状的辊将钢卷压制成需要的形状。彩涂钢板根据钢板的强度和延伸率、油漆特性、压型机的型号和维护状况不同而压制成各种各样的形状。为了提高彩涂板现场使用性能,特别是钢板变形区域,应遵守如下使用指南:

  • 采用大的弯心半径设计。采用大的弯心半径设计可以满足建筑设计深的形状要求。

  • 辊压设计满足钢板由中部向边部变形。

  • 辊压设计与钢板强度配合,例如:对高强度钢板,同样形状的变形可能需要更多的变形道次。

  • 复杂形状应选用低强度钢板以留有更大的设计裕度。

  • 维护辊压设备使其具有合乎要求的水平度和垂直度以及充足的上下配合的旋转辊间隙,避免擦伤涂层,避免清洗辊子时损伤面漆。

  • 采用柔性的底漆和面漆系统增大弯曲时钢板性能。


其他加工成型方式

虽然辊压成型是最为常用的彩涂板成型方式,但对于制作屋顶板和墙面板的场合,有可能需要压边或其他附件,有时也需要尽可能大的弯心半径以提高弯折部分性能。在压边过程中避免涂层表面擦划伤也非常重要,这时可以采取在压模上敷聚亚安脂或硬塑料来避免。在压制过程中应保持合适的模具间隙。压花是也彩涂板成型的一种,压花过程需确保镀层和涂层不被损坏,为了保证彩涂板耐久性不受影响,还需要足够低的压花锐度和深度。冲压、开槽和穿孔是彩涂板的其他成型方式。对于这些成型方式,先前讨论过的诸多影响因素如模具间隙、油漆柔性等对它们的影响也一样重要。例如,冲压方式用于生产乡下使用的屋顶瓦楞板。


加工运输

现场施工必须小心并具备以下意识以确保彩涂钢板良好性能。搬运擦伤通常呈现为擦痕或背面漆颗粒黏附在彩涂钢板表面上,缺陷起因为不良的搬运操作、油漆固化不充分和钢板表面不规则。油漆固化程度、硬度和润滑性影响擦伤缺陷。良好的辊压润滑,合适的背面漆将有助于减少擦伤缺陷。有时可以采用在钢板表面敷上一层透明的、可剥离的膜以避免搬运擦伤。捆包厂内吊装也可能产生擦伤,为避免挠曲引起的擦伤,长捆包的吊装设备应能支撑捆包大部分长度。捆包必须纵横向固定。汽车运输时必须确保避免捆包同其他物件如结构部件的直接接触。在使用叉车搬运时,必须小心装卸以确保捆包不致过分挠曲或引起钢板擦伤。


彩涂产品的使用

安装

彩涂板表面决不允许金属锉屑、钻屑、切屑和其他金属物件如铆钉和紧固件等残留,因为金属残留物受侵蚀后将引起锈斑。这些残留物一经发现,需立即从屋顶扫除,或至少在每天施工结束后进行清扫。避免在上面行走以避免破坏漆膜。在严格要求的场合,建筑物安装2周内需进行检查,以去除可能生锈的残留物质。此时清除残留物将有助于屋顶外观保持长久。

剥离膜

部分彩涂板表面敷上一层特殊设计的透明有机薄膜。有机薄膜可以保护彩板涂层在储运过程中发生擦划伤,但在安装结束后需立即剥除。太阳光照射将增强有机膜和彩板表面的黏附作用,因此,现场放置彩涂板时需要覆盖以避免阳光直射。

切割

应尽可能使用切边板而避免在工地现场进行切割。如果需要进行切割,可以使用直剪、弧形剪、锯切机和手工剪等切割工具。所有在工地进行的切割工作都不得损坏钢板涂层或镀层并保持切边良好。剪刃必须保持锋利以减小毛刺,剪切时,首先保持钢板表面朝上,使得产生的毛刺在钢板背面。不得在其他彩涂板表面上进行切割加工,如果需要进行动力切割或钻孔,钻孔周围和切口附近应覆上胶带或破布以防止热屑灼伤涂层。应避免采用砂轮切割、钢锯或火焰切割等工具进行切割损害钢板镀层和涂层。

辅材匹配

铜、鉛、石墨和未保护的钢板不得和彩涂板直接接触使用,应避免铜板流失物到钢板上。彩涂板不得和湿的或风化处理的木材以及湿的水泥直接接触使用。理由如下:木材含有的水分,风化处理的腐蚀性化学物质将缩短彩板的寿命,经化学处理的木材流失物引起腐蚀,湿的水泥碱度高能与钢板涂层反应。

夹芯板

由于电化学反应,鉛和铜的夹芯板将加速镀铝锌钢板的腐蚀。鉛不能和镀铝锌钢板作夹芯板使用,铜不能与镀铝锌和镀锌板作夹芯板使用。夹芯板推荐材料为镀铝锌基板、镀铝锌彩板和铝板。由于镀锌板寿命较短,不应和镀铝锌彩板作夹芯板使用。无碳橡胶和铝厂生产的屋顶板-穿透性夹芯板材料,如排风管,可以和镀铝锌钢板作夹芯板。

储运

在储运过程中不采取简单而基本的预防措施可能导致钢板损伤、延误和经济损失。在捆包重心线上进行起吊。采用起重机起吊时,使用尼龙带和扩展横木,不能使用钢丝绳。使用叉车装卸时,调整叉距必须大于5英尺。如果钢板超过10英尺,需要2人或多人抬起一边以避免下垂。在运输和安装过程中采取下述措施以避免损坏彩涂板在运输过程中保持钢板干燥。在搬运和安装钢板过程中需佩戴干燥的干净手套。不能在粗糙表面和钢板表面上拖拉钢板。钢板应离开地面安放在垫木上,倾斜一定角度避免积水,并罩上防雨布。湿的捆包应迅速隔离,用干净纱布擦拭后,在通风处堆放直至完全干燥。

回填和地基

尽量避免在镀铝锌板侧回填土壤,必须回填时,钢板表面和回填土壤之间用隔离膜分开。理想状态下,在混凝土地基上安装镀铝锌彩涂钢板时需加上一层固定垫板,并防止镀铝锌钢板侧边和垫板直接接触。固定垫板应倾斜一定角度避免积水和避免向镀铝锌钢板切边处排水。

绝缘

在彩涂板屋顶下面和墙面通常采用玻璃纤维毡进行绝缘,如果钢板和纤维毡接触,就会吸潮发生膜下腐蚀,特别是靠近固定垫板钢板端部和屋檐下面彩涂板部分容易发生膜下腐蚀。因此,绝缘毡应安装在固定垫板上面以保持干燥,避免发生毛细现象产生膜下腐蚀。同样,如果屋顶和上部墙面的绝缘毡安装不当,在冷凝和风雨的作用下,引起钢板背面腐蚀。安装过程应避免使绝缘毡连续受潮,正确的屋顶板绝缘毡安装方法应密封好所有的密封膜缝,修复好密封膜上所有的孔洞等缺陷避免渗水,因为屋顶板背面水蒸气结露和绝缘膜吸潮将引起膜下腐蚀。

紧固件

紧固件:由于采用彩涂板制作的屋顶板和墙面板寿命长,因此,紧固件的寿命应与彩涂板及附件保持一致。相比之下,紧固件占建筑投资的比例较小,选用差的紧固件并不能获益,因此,紧固件选用重要考虑的是建筑物的长远性能和美观。彩涂板紧固件的选择范围较广,还有各种金属材料制成的自攻和自钻类型以及无碳聚合物垫圈材料等紧固件以满足钢板紧固要求。紧固件材料包括碳钢、300系列和400系列不锈钢和铝。 特殊螺帽的碳钢紧固件如铸造锌铝合金、尼龙和300系列不锈钢等。紧固件制造商还可根据屋顶板和墙面板颜色对紧固件涂漆 (注:还有经过电镀或机械镀锌或镉的碳钢紧固件,但镀层太薄(≤0.5mil),建议不要使用在彩涂板上)。用户应遵从钢板和紧固件生产厂商的建议应用紧固件产品。在安装过程中,紧固件应适度拧紧、避免拧紧过度和倾斜。紧固位置不当和螺丝松动将产生漏水,紧固件处漏水使绝缘膜潮湿使钢板产生膜下腐蚀。过度拧紧使部分板面变形,造成积水,加速腐蚀。 配备具有深度探测探头和合适RPM速度的紧固工具将有助于防止上述问题,避免使用冲击型紧固工具。

封剂:一般采用双圆或三园型密封剂对屋顶板交接部分和边饰等辅助材料的粘结。密封剂还用于夹芯板和辅助密封。密封剂应全部涂覆在交接部分内,涂覆在钢板表面上的密封剂将因紫外线(UV)照射而变质。屋顶板生产商将提供密封剂在钢板交叠处、辅材和夹芯板涂覆的详细设计。可以使用丁基合成橡胶、聚亚安脂,丙烯酸和硅胶作密封剂。推荐使用中性硅树脂。 酸性硅树脂与钢板反应产生一种带醋味的腐蚀性副产物。推荐使用聚氨酯橡胶(aliphatic urethanes)。丁基合成橡胶适用于无外部暴露部位,如接头内。推荐使用固含量大于80%的丙烯酸较好。密封剂生产厂商能针对不同柔性、弹性、抗紫外线及耐候性密封剂产品进行详细说明。

切边:剪切的边部使基板、镀层和涂层均暴露在环境中,形成电化学反应区开始腐蚀。切边腐蚀发生的程度与钢板的厚度,涂料系统、环境和暴露角度即垂直(墙面板)和倾斜(屋顶板)。

滴水檐边:受雨水和结露留存的影响,滴水檐边切口腐蚀最为严重,切口腐蚀最初的征兆为切边下表面出现肉眼可见的微小气泡,随时间的推移,气泡蔓延至整个切边。对于部分金属镀层产品,气泡以固定的速率扩展直至切边附近板面产生“红锈”,彩涂产品气泡扩展速率随时间增加而逐渐下降,因此彩涂板耐蚀性能优于普通镀层产品。

侧边:对彩涂板建议不要进行分条或长的切边,因为切边部分完全暴露在环境中,建筑板生产商应定尺订制辊压加工所需彩板以避免切边暴露。全宽的彩涂板的边部受镀铝锌镀层和涂层的环绕保护。

屋顶板叠板和墙面板边:因为无雨水和结露留存,本部分的腐蚀较滴水边弱,应尽可能使用全长板以减少端部切边暴露。

定尺切边:在门窗处也需要切边,户外进行切割规定在墙面四周使用清洁的、无毛刺边的墙面板,采用装饰板保护切边,装饰板的切边也尽量进行弯折和摺边处理使切边处隐藏在视线之外。

设计事项

采用各式各样的接缝、连接、肋板和紧固设施以及表面处理,基本上可以达到任何所需要的设计效果。设计上,彩涂板无论是质地和样式上都能与混凝土、木材、玻璃等很多建筑材料匹配和协调使用。彩涂板强度高,重量轻,可以达到使用其他建筑材料无法达到的特殊效果,重量轻意味着负荷低,给瘦长建筑元素的选择以更多的自由空间。彩涂板色彩多样,与石料、混凝土、木材和其他建材相结合使用的选择度大,对于采用金属材料并涂漆的建筑项目,彩涂板有利于配合或增添所需要的色彩。

(1)屋顶:彩涂板良好的外观和优异的性能唤醒了建筑设计师和屋主显现屋顶的兴趣,屋顶再也不是仅仅满足遮风挡雨的功能而需要具有设计特征。用彩涂板制作的屋顶系统可以增添其他建筑元素的色彩,可以获得屋顶板板辐和接缝大范围变化所带来的效果。彩涂板建筑屋顶坡度较陡,典型值为3:12甚至更高,以利于快速排泄雨水。坡度小的屋顶不易看见,通常选用镀铝锌光板,对于坡度小于1/4:12屋顶,采用镀铝锌光板更加经济,事实证明经过20年使用后仍保持优异的性能。屋顶板通常不直接安放在屋檩上而放置在骨架上,骨架可以是木制或钢制。在屋顶板和支架之间通常垫放30磅后的纸或类似材料。部分彩涂板屋顶设计成屋顶结构直接接触的形式。屋顶板通常为扁平形状,10~24英尺宽。可以采用细小的纵向肋条提高强度和成型。使用穿透钢板紧固件或是隐蔽的夹件将钢板固定在骨架上。屋顶板叠放或纵向焊合在一起。焊接方式分为撑条(batten)式和咬合(snap-together)式,撑条式又可细分为传统的箱式、帽式和整体式。焊缝典型高度约3/4~2英寸。经咬合及传统箱式方法焊接的屋顶板采用隐蔽的夹件或固定在焊缝上的铁角紧固在骨架上,整体式焊接的屋顶板通过铁箍或隐蔽的紧固件固定在骨架上。活动的铁箍和铁角设计可以防止屋顶板热胀冷缩。

(2)墙面:建筑面板生产厂商能够大范围提供不同形状彩涂墙面板,宽大正面的所有区域的墙面板外观和所需的建筑效果能够完全一致。高质量的彩涂板可以确保整个项目的钢板色彩和外观保持一致。同样,由于使用一样的材料可以最大限度减少连接和转接技术问题,所以,对整体设计效果有关键影响的部件(trimwork,stops,copings)等可以采用大面积外覆件同样的材料、色彩和处理。


维护

服役期间的维护可以延长彩涂板使用寿命。虽然工厂预涂油漆的建筑面板寿命比平常油漆的面板长很多年,它们仍需彻底进行清洗,在有雨水自动清洗的地方,如屋顶板,不需要进行维护。清洗可以清除积存的腐蚀物,保持建筑物美好外观而无需进行油漆,需要清洗的地方包括支架、滴水檐下侧板、仓库门板、滴水檐板背面沟槽等。

(1)清洗:通常,用干净的水能够清除钢板表面积存的大多数灰尘和残留物。理论上,至少每六个月需要清扫一次,在盐雾较多的海岸及工业粉尘较重的地方,清扫应更频繁。对冲洗不掉的顽渍,可采用如下方法使用弱的洗洁剂,或家用氨剂清洗。无论什么情况,在大面积清洗之前,先擦洗一不显眼的小块测试。取一匙“汰渍”洗衣粉(或其他洗涤剂,磷酸盐含量小于0.5%)溶于5加仑的热水中;或取一杯家用氨溶于5加仑室温水中,不要将氨和任何漂白剂混合使用;不要私自将洗涤剂和漂白剂混合,如果要求进行洗涤和漂白,使用含漂白剂的洗涤剂。使用上述任一种洗涤剂,用浸透了的软布、海绵、软毛刷或低压喷头由上至下清洗钢板表面,避免擦拭条痕、避免产生光亮点。建议不要采用去污粉或工业洗涤剂,因为它们将损害油漆。水溶性洗涤剂如“奥妙”非常有效,可以使用。如果出现真菌和长霉,上述方法无法去除,推荐使用含漂白剂的洗涤剂,如含漂白剂的“汰渍”。洗涤后的钢板表面需彻底清除洗涤剂残留。

(2)补漆:如果在安装和使用过程中出现擦划伤,可能需要对缺陷部分进行补漆。补漆不当或过多可能损坏整个表面。6英尺处看上去不显眼的擦划伤最好不要进行修补,因为正常风蚀能将其掩盖。补漆只需对油漆脱落部分进行修补,补漆前,对需要进行修补的部位需用酒精清除污物、石蜡及其他污秽。建议不使用喷补漆对大面积区域进行修补,因为喷补漆风干不如工厂预涂漆。与建筑板生产厂商或涂料供应商索取适合的喷补系统。不推荐使用气溶胶或喷雾修补擦划伤缺陷。最佳的修补工具为高质量的、1/2英寸或稍小一点的画画刷。如果按上述方法进行维护,彩涂板将长时间保持其原有本色。

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