钢结构防腐分类大揭秘！金属镀层、涂料、复合防腐全解析？

钢结构防腐分类

与混凝土相比，钢结构以其轻便且强度高的特性而著称，然而，要充分发挥其卓越的性能，必须依赖于有效的防腐措施。

依据防腐的原理、材料的种类以及施工方法的不同，我们可以将其划分为金属镀层防腐、涂料防腐以及复合防腐这三大类别。在这些类别中，喷涂金属、溶剂型涂料以及水性涂料是应用最为广泛的实际操作方法。

1、金属镀层防腐

在钢结构表面施加金属镀层，如锌、铝或锌铝合金等，借助镀层的化学稳定性或牺牲阳极效应（例如，锌和铝的活性高于铁，因此会优先发生腐蚀），从而达到防腐的目的，这被视作一种长效的防腐措施。

热镀锌、热浸锌、热浸镀锌，三者性质相同，其核心工艺均为“通过高温浸锌，实现冶金结合形成镀层”，这一工艺的防腐性能尤为突出。

电镀锌，又称冷镀锌，特指在常温下通过电解进行的镀锌过程；而在更广泛的概念中，冷镀锌可能还包括冷喷锌等其他镀锌方法。

冷喷锌采用“涂覆型工艺”，类似于刷油漆的过程；与之相对，电镀锌或热镀锌则是“镀层生长型工艺”，锌层是通过电解或高温反应生成的。这两种工艺在原理和性能上存在明显差异。

2、涂料防腐

采用有机或无机涂料进行涂覆，可以形成一层连续的薄膜，从而有效阻隔水分、氧气以及腐蚀性物质，这已成为钢结构普遍采用的防腐措施。这些涂料按照溶剂的种类，可划分为溶剂型涂料和水性涂料两大类，它们之间的主要区别在于所使用的稀释剂不同，即有机溶剂与水的区别。

溶剂型涂料的主要成分包括有机溶剂（例如甲苯、二甲苯）作为稀释剂，以及树脂（如环氧树脂、聚氨酯、氯化橡胶等）、颜料和助剂。其显著优势在于附着力的强大和涂层的致密性（溶剂挥发后树脂交联充分），同时具备出色的耐候性和耐化学品性能（例如聚氨酯涂料在户外可使用8-15年），并且施工适应性良好，即使在低温或高湿度环境下也能顺利进行。有机溶剂的挥发（VOCs含量高）会对环境造成污染，并对人体健康构成威胁；同时，这些溶剂具有易燃性，因此必须严格执行防火防爆措施；此外，某些溶剂（例如含有铅、铬颜料的溶剂）的环保性能不佳，其使用正在逐步受到限制。在常用类型方面，底漆包括环氧富锌底漆（利用锌粉提供牺牲阳极保护）和环氧底漆（具有强大的附着力）；而面漆则包括聚氨酯面漆（具有优良的耐候性和光泽）以及氯化橡胶面漆（具备良好的耐水和耐盐雾性能）。水性涂料的主要成分包括：用水作为稀释介质，采用树脂构成的水性高分子材料（例如水性环氧树脂、水性聚氨酯、水性丙烯酸树脂），并含有颜料和辅助剂（不含有挥发性有机溶剂或含量极低）。其优势表现在：环保性能十分优越，VOCs含量极低，不超过100克每升，甚至可以实现零VOC排放，完全符合欧盟REACH法规以及我国低VOC标准等环保法规要求；同时，不存在火灾隐患，施工过程中的安全性极高；此外，对操作人员身体健康的影响极小，没有刺激性气味。劣势在于干燥速度易受外界条件影响较大，尤其在低温或高湿度条件下，容易出现“泛白”或“针孔”现象；同时，其涂层致密性略低于溶剂型涂料，因为水挥发速度较慢，可能会有细微孔隙残留；另外，部分水性涂料对前处理的要求较高，必须彻底除锈、除油，否则容易出现脱落问题。适用范围包括室内钢结构，如厂房的梁和柱，以及低腐蚀环境的户外构件；此外，还适用于环保要求严格的区域，例如居民区或食品厂周边。

3、其他防腐方法

（1）复合防腐（镀层 + 涂料）：

热镀锌处理并施加面漆，例如采用喷涂聚氨酯漆的方式，这种处理方式既保证了镀层的长期稳定性，又赋予了涂料良好的装饰效果和耐候性能，因此特别适合用于对质量要求较高的场合，比如桥梁和海洋平台。

（2）阴极保护：

采用牺牲阳极技术，于钢结构上连接锌质或镁质块体，以此实现对钢基体的保护作用。

外加电流技术，通过接入电源使钢结构转变为阴极，以此达到防止腐蚀的效果，这一方法主要应用于水下及地下的钢结构设施，例如输油管道和码头使用的钢桩。

（3）磷化处理：

钢结构表层生成了一层紧密附着在基体上的磷酸盐膜，此膜充当涂料底漆的前处理层，有效提升了涂层的附着强度，广泛应用于室内轻防腐领域。

（4）陶瓷涂层：

陶瓷薄膜，通过喷涂或烧结工艺制成，例如氧化铝陶瓷，具有耐高温和耐磨损的特性，因此特别适合用于高温环境中的钢结构，诸如锅炉和烟囱等设施。

4、各类方法对比与选择建议

方法防腐寿命（户外）环保性成本适用场景

热浸镀锌

15-30 年

中等

较高

中小型构件、批量生产

喷涂金属（热喷）

10-20 年

中等

大型构件、现场施工

溶剂型涂料

8-15 年

中等

高耐候、高腐蚀环境

水性涂料

5-10 年

中高

环保要求高、低腐蚀环境

复合防腐

20-30 年+

中等

极端环境（海洋、化工区）

在腐蚀严重、户外长期使用或对施工环境适应性要求较高的场合，应优先选择溶剂型涂料。

在优先考虑涂料选择时，应优先选用水性涂料，因其符合环保标准，适用于室内或低腐蚀环境，并且在施工过程中更加注重安全。

在批量生产小型构件且追求超长使用寿命（无需频繁进行维护）的情况下，应优先选择金属镀层。

在实际应用过程中，人们通常会根据钢结构所处的具体环境条件，如湿度、盐分、温度等因素，同时考虑成本预算和环保需求，来综合决定是采用单一方案还是复合方案。例如，“喷砂除锈、环氧富锌底漆以及聚氨酯面漆”的组合，便是一种经典的涂料防腐措施。