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第七章 表面處理與塗裝
7.l 適用範圈
本章適用於鋼結構之表面處理、防蝕塗裝,及施工期間為防止銹蝕所做之暫 時性防銹塗裝。
7.2 表面處理
7.2.l 塗裝前之表面處理
鋼材表面於塗裝前應將被塗面所附著之油污、浮銹、黑皮及外界異物去除, 並使被塗裝面具適當粗糙度,以增加塗膜之附著力。
解說: 下列為鋼構材之表面處理較常用之施工方法:
(1)噴砂處理。
(2)動力工具除銹。 表面處理程序應依設計圖說之規定,未規定時,以瑞典標準協會 SIS-05-
5900 或美國鋼結構協會 SSPC-SP 標準辦理。
在表面處理前,所有銲接處、角縫、銲渣及其他不整齊之處均應先予 清理或補銲,直至與母材平整光滑為止。
大氣相對濕度足以影響噴砂後鋼材表面之化學變化,因此工作環境之 相對濕度宜在 85%以下。
7.2.2 除銹等級
除銹等級可依照瑞典標準協會 SIS-05-5900 除銹度之分級如下:
St(動力或手工具法)
St0,St1,St2,St3
Sa(噴砂法)
Sa0,Sa1,Sa2,Sa2 1/2,Sa3
解說:1.未經表面處理之鋼材其表面銹蝕程度依 SIS-05-5900,可分為 A,B,C,
D 四級區分如下:
A 級:鋼鐵表面已完全覆蓋氧化層(Mill Scale),無紅色鐵銹或僅出現極少 量紅銹。
B 級:鋼鐵表面開始銹蝕,部分氧化層剝落,出現紅色鐵銹。
C 級:鋼鐵表面已產生全面性銹蝕,大部分氧化層己剝落或鬆解,並有 少許的孔蝕(Pitting) 。
7-12
D 級:氧化層完全剝落,鋼鐵表面產生很多銹孔(Pitting),呈全面性嚴重
腐蝕狀態。
2.SIS-05-5900 除銹度分為二類,第一類為以手工具或電動研磨機處理者以
St 表示,第二類是以噴砂處理者以 Sa 表示。除銹等級說明如下:
(1)St 除銹度等級
St0:未做除銹處理之鋼鐵表面。 Stl:使用鋼刷做輕度的全面刷除浮銹及鬆解氧化層。 St2:使用人工、電動剷具、鋼刷或研磨機等,將鬆解氧化層、浮銹
及其他外界異物去除後,用吸塵器或壓縮空氣、毛刷將灰塵去 除。
St3:使用電動用具 、鋼刷或研磨機將鬆解氧化層,浮銹及異物徹底 除盡並經清除灰塵後,其表面應有金屬光澤之出現。
(2)Sa 除銹等級
Sa0:表面未做除銹處理。 Sal:輕度噴砂處理,除去鬆動氧化層,鐵銹以及外界異物。 Sa2:中度噴砂處理,除去大部分之氧化層,鐵銹以及外界異物,並
經吸塵器等清除灰塵,表面應僅有微小之斑點異物留存,處理 完成之表面應呈近似白色金屬光澤,為防蝕塗裝工程要求之表 面處理。
Sa2錯誤! 物件無法用編輯功能變數代碼來建立。:徹底的噴砂處理, 經處理後 95%的氧化層鐵銹及異物均去除,經清除灰塵後之 表面應呈近於白色金屬色澤,為防蝕塗裝工程最普遍之表面 處理要求。
Sa3:絕對徹底的噴砂處理,所有的氧化層,鐵銹及異物澈底除去, 不留任何微小異物,經灰塵清除後之表面是均勻白色金屬色 澤,此為表面處理之最高標準。
3.美國之 SSPC(Steel Structures Painting Council)之鋼材銹蝕分類亦與 SIS 相 同,共分成 A,B,C,D 四級,但其表面處理之方式則分為下列 10 級: SSPC-SPl:將附著於鋼材表面之油脂,及其他異物以溶劑、鹼、蒸汽等除
之。
SSPC-SP2:將在鋼材表面浮起之黑皮、浮銹等使用刮刀、鋼絲刷等手工具 除去之。
SSPC-SP3:將鋼材表面浮起之黑皮、浮銹等使用鋼絲刷、砂輪等除去之。 SSPC-SP4:將使鋼材表面之乾燥與將浮起之黑皮以火焰除去之。
SSSP-SP5:將鋼材表面之黑皮、銹與異物以噴砂除去之。
SSPC-SP6:將鋼材表面黑皮、銹與異物,以噴砂除去三分之二。其施工方
法與 SSPC-SP5 相同,依普通程度之噴射,將銹與異物除去之。 SSPC-SP7:將鋼材表皮浮起之黑皮、浮銹與未固著之異物,以噴砂除去。 其施工方法與 SSPC-SP5 相同,依輕輕地施以噴射將銹與異物
除去。
SSPC-SP8:將鋼材表面黑皮及銹以酸洗完全除去之。
SSPC-SP9:鋼材表面之黑皮先在場外曝露以除去一部分銹,再依前述之噴 砂方法處理之。
SSPC-SP10:將鋼材表面之黑皮、銹與異物以噴砂除去 95%以上。其施工 方法與 SSPC-SP5 相同,依普通程度之噴射將銹和異物除去。
4.表面處理潔度主要檢驗標準之對照表如表 C7.1-1 所示: 表 C7.1-1 常見潔度檢驗標準對照表
規範
SIS-05-5900
SSPC-USA
潔 度 等 級
Sa 3
SSPC-SP-5
Sa2 1/2
SSPC-SP-10
Sa 2
SSPC-SP-6
Sa 1
SSPC-SP-7
St 3
SSPC-SP-3
St 2
SSPC-SP-2
7.2.3 表面粗糙度
表面粗糙度平均值一般應在 25~75μm 之間,或依據油漆特性而規定之粗糙 度。
解說: 噴砂之表面粗糙度,對於塗膜的防銹功能影響很大,粗糙度大時,可 以增加油漆之附著性,但也降低鋼材表面凸點的塗膜厚度,且容易產生針 孔,減低漆膜的防銹能力。反之則降低油漆之附著性,因此須視油漆特性 及漆膜厚度選用合適之表面粗糙度。
7.3 塗裝材料
7.3.l 防銹底漆種類
防銹底漆之種類及規格應符合國家標準之規定,並依據鋼材表面及環境狀況 選擇適當的防銹底漆。
解說:防銹底漆之種類及適用環境參照表 C7.3-1。
表 C7.3-l 防銹底漆之種類及適用環境
塗漆名稱
規 格
使用環境及適用表面
一般環境
腐蝕環境
鋼鐵面
鍍鋅面
鋼鐵面
鍍鋅面
一般防銹底漆
CNS 4908 K2059 第 1 種
○
-
-
-
紅丹底漆
CNS 774 K2020 第 1 種,第
2 種
○
-
-
-
一氧化二鉛防銹底漆
CNS 4909 K2060 第 1 種,第
2 種
○
-
-
-
氯化橡膠鋅鉻鉛紅防
銹漆
CNS 4917 K2068
○
-
-
-
氰氨化鉛防銹底漆
CNS 12131 K2158 第 1 種,
第 2 種
○
-
-
-
鋅鉻黃防銹底漆
CNS 776 K2021 A,B
-
-
-
-
氯化橡膠系紅丹防銹
底漆
CNS 4915 K2066
-
-
○*
○
環氧樹脂底漆
CNS 4959 K2089 第 1 種
-
-
○
○
環氧樹脂鋅粉底漆
CNS 4936 K2087
-
-
○
-
無機鋅粉底漆
CNS 4937 K2088
-
-
○
-
伐銹底漆
CNS 4934 K2085 長曝型
-
-
○
-
伐銹底漆
CNS 4935 K2085 短曝型
-
○
-
○
醇酸樹脂系三聚磷酸 防銹底漆
CNS 12266 K2201
-
-
○
-
環氧樹脂系三聚磷酸 防銹底漆
CNS 12268 K2202
-
-
○
-
氯化橡膠系三聚磷酸 防銹底漆
CNS 12270 K2203
-
-
○
-
環氧樹脂柏油漆
CNS 4939 K2090 第 l 種,
第 2 種
-
○
-
○
*氯化橡膠防銹底漆直接塗佈於鋼鐵面可能會促進腐蝕,塗刷氯化橡膠底漆前須先
塗裝有機鋅粉底漆(CNS K2087)。本表以 CNS 為主,若無 CNS 標準者,則以國內 常用之標準為之。
7.3.2 不同塗料間之相容性
中塗或面漆等上層塗料應考慮其防銹能力、相合性及美觀等因素,選用適當 之塗料。
解說: 各種不同塗漆料間之相容性請參照表 C7.3-2。塗料與表面處理之適用 性參照表 C7.3-3。
表 C7.3-2 不同塗料間之相合性
上塗塗料
油性樹脂
氯化橡膠
聚氯乙烯
環氧樹脂
無機鋅粉
苯酚樹脂
硝化纖維
聚氨基甲
底塗塗料
塗料
塗料
塗料
塗料
底漆
塗料
塗料
酸酯塗料
油性樹脂塗料
○
○-A
×
×
×
○-A
×
×
氯化橡膠塗料
○
○
A
×
×-A
○
×
×
聚氯乙烯塗料
○
○
○
×
×
A
×
×
環氧樹脂塗料
○
○
○
○
×
○
A-×
○
無機鋅粉底漆
×
○
○
○
×
A
A-×
○
苯酚樹脂塗料
○
○
×
×
×
○
×
×
硝化纖維塗料
A
A
A
A
×
A
○
×
聚氨基甲酸酯塗料
A
A-○
A-○
○
×
A-○
×
○
○良 A可 ×差
表 C7.3-3 塗料及表面處理之適用性
表面處理方法 與處理度
塗料區別
噴砂
酸洗
電動工具
手工具
SIS
Sa2
SIS
Sa2 1/2
SIS
Sa3
SIS
St2
SIS
St3
SIS
St1
SSPC SP-6
SSPC SP-1O
SSPC SP-5
SSPC SP-8
SSPC SP-2
SSPC SP-3
SSPC SP-2
油性樹脂塗料
○
○
○
○
○-A
○
A
氯化橡膠塗料
○
○
○
○
A
○
×
聚氯乙烯塗料
○
○
○
○
×
A-×
×
環氧樹脂塗料
○
○
○
○
×
A
×
聚氨基甲酸酯塗料
○
○
○
○
×
A
×
伐銹底漆
○
○
○
○
×
A
×
有機鋅粉底漆
○-A
○
○
○-A
×
A
×
無機矽鋅粉底漆
×
A-○
○
×
×
×
×
苯酚樹脂塗料素
○
○
○
○
○
○
A
氟素樹脂塗料
○
○
○
○
A
○
×
○良 A可 ×差
7.3.3 塗料之檢驗
塗料之檢驗應符合國家標準,未經檢驗合格之產品不得使用。 解說:1.一般防蝕塗料從施工順序上分為底漆、中塗漆、面漆三種,底漆係含有多
量的防銹顏料,直接噴塗於鋼材表面,中塗漆之成份介於底漆與面漆之
間,應具有較佳之相合性,面漆除應具有防銹性能外,也要求美觀,因 之除應具備良好之耐光、耐水、耐藥品之性能外,也應有良好之光澤與 色彩。
2.塗料之規格及檢查請參照 CNS K2XXX 及 CNS K6XXX 之規定辦理。
3.若國家標準尚未訂定者,可採用其他國家之相關規範,惟應經原設計人同 意。
7.3.4 塗料之存放
塗料應存放於陰涼處,並依塗料的特性控制儲放區之溫度且應低於 40°C。 解說: 氣溫過高會影響安定性,尤其太陽直曬容易導致塗料變質,因此非待
使用時不得開啟,未用完的塗料應裝回罐內密封存放於陰涼處。
7.4 塗裝施工
7.4.1 施工程序說明書
施工前應依照塗料特性做塗裝施工程序書。施工程序書應載明使用塗料之種 類名稱、施工順序、表面處理標準、施工法、塗膜厚度、塗裝間隔、使用溶劑、 施工地點及其它必要事項,施工程序書應經核可後再據以施工。鋼材表面處理方 法與程序,應依工程契約或施工圖說規定辦理。
7.4.2 塗料塗裝要項
1.應在表面處理完成後 4 小時內進行防銹底漆之塗裝。
2.超過 4 小時未塗裝者,塗裝前應再檢查,若已產生銹蝕,應再進行表面處理, 去除表面之銹蝕。下層塗裝未完全乾燥前不得進行次一層塗裝。塗料之乾燥應 採自然乾燥法。 3.一次塗刷厚度,應依據施工程序書,不宜太厚以避免發生起皺或垂流現象。
4.塗裝間隔時間,塗料與溶劑之混合比應依據塗料特性之規定辦理。塗裝後漆 膜不得有龜裂、起皺、垂流、起泡、粉化等現象。
7.4.3 塗料之一致性
除預塗底漆外,同一噴塗面應使用同一廠牌之塗料。
7.4.4 中止施工之異常狀況
塗裝作業應依據施工程序書,除施工程序書另有規定外,下列狀況時不得進 行塗裝作業:
1.塗裝場所溫度在 5℃以下或相對濕度在 85%以上。
2.鋼材表面溫度未高於露點 3℃以上。
3.塗裝時或塗膜乾燥前有下雨或強風、結露等情況,致水滴、塵埃等容易附著 在塗膜上時。
4.鋼材表面溫度在 50℃以上。
解說:鋼材表面溫度超過 50℃時,塗膜可能產生氣泡,故應停止施工。
7.4.5 鋼材不予塗裝之部位 塗裝作業應依據施工程序書,除施工程序書另有規定外,下列部位不得塗裝: 1.工地銲接部位,及其相鄰接兩側各 100mm 範圍內之區域。
2.摩阻式高強度螺栓接合面。
3.埋件(將埋入混凝內之埋件及構件),但距混凝土表面 l00mm 深度內仍須 塗裝。
4.軸件,滾輪等密著接觸面或迴轉面。
5.密閉空間之內露面。
解說:SRC 工程一般並不塗裝,另有特殊要求者除外。
7.4.6 防火被覆之底材處理
1.防火被覆之底材處理(即鋼構材之表面處理),除契約施工圖說另有規定外, 應將鋼材表面附著之黑皮、浮銹及異物去除,以免影響防火被覆材料之附著力。 2.有關防火被覆材料部分之鋼構材是否塗刷防銹底漆,以及防銹底漆種類之選 擇,應依照契約施工圖說之規定。 3.塗刷防銹底漆時,所選用之防銹底漆不得影響防火被覆材料之附著力及防火 性能。
7.5 工地接合部位
1.製造完成後,工地銲接之開槽部位應做適當之處理以防止開槽面生銹。開槽 面附著之油污應先清除乾淨,再加以適當的防銹處理,以免影響工地銲接。 2.工地銲接處,高強度螺栓接合處及搬運吊裝時損傷之油漆處,其表面處理程 度應依契約之規定。如以電動研磨機、鋼刷或手工具等方式處理者應符合 7.2 節 St 2 之標準。
解說:防銹處理方式應檢討與工地銲接之相容性。
7.6 塗裝檢查及塗膜補修
塗裝檢查可分為表面處理檢查及塗膜檢查兩種,經表面處理檢查合格後才能 進行油漆塗裝,而工廠內檢查應在完成表面處理及塗裝後分別實施。
7.6.1 檢查方法
1.表面處理撿查: (1)應依契約規定之檢查方法及檢查項目實施。
(2)無特別規定時,應依 SIS 或 SSPC 規定檢查除銹度及表面粗糙度。
2.塗膜檢查: (1)應依契約規定檢查膜厚。
(2)膜厚測定方法、測定時刻、部位及次數、判定方法等,應依契約施工圖說 規定檢查。
(3)油漆膜厚之檢測應使用適當之膜厚測定儀,且需於油漆完全乾燥時實施, 測定時應在每一施工點或每 10m2 的面積範圍內,任意測定五點,其五點平 均值不得小於規定值,且任意一測定點之值,不得小於規定值之 80%。若 施工圖說規定膜厚之上限值,上述五點平均值亦不得大於上限值,且任意 一測定點之值,不得大於上限值之 120%。
解說:
1.每一測定點之數值,係在直徑 4cm 之圓範圍內讀取三個量測值之平均數而 求得,如右圖所示:
測定點
量測值
(直徑 4cm 之圓)
2.油漆膜厚之要求僅列一個數值者視為規定值。
3.若油漆膜厚必須訂定最高上限值者依施工圖說規定。
4.若測定值超過最高上限值,但仍在油漆供應商型錄許可範圍內時,亦可作 為參考。 5.對於偶發太高或太低之量測值應予以剔除,並於同一測定範圍內另取一量 測值,以求取其測定值。
7.6.2 缺陷補修
1.塗膜檢查有顯著缺陷時,應將塗膜除去後再行塗裝。
2.塗膜厚度不足或不均勻時,應先修補至規定膜厚時,才能施塗上層塗料。
解說: 塗裝修補時必須考慮新舊漆膜間之附著問題,許多異種塗料因性質不
同,而降低漆膜間之相容性,而容易產生剝離,各種不同塗料間之相容性 請參照表 C7.3-2。
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