簡介鋼結構防蝕塗裝規範ISO12944

 

國際標準組織(ISO)整合各國規範與實務經驗,針對鋼構造防蝕塗裝系統,訂定了一個標準ISO12944〔1〕。規範共分成八個部分(12944-1~12944-8):總則(-1)、環境分類(-2)、設計考量(-3)、表面類型及表面處理(-4)、保護塗料系統(-5)、實驗室性能測試方法(-6)、塗裝工程的施作與管理(-7)、新建與維護作業說明書之制定(-8)。這八個部分中,以第五部分保護塗料系統,收集各種塗料系統,整理成表格的方式,提供大家可用直接查表的方式,來決定膜厚,相當簡便。

表中防蝕的主要參數有:造成腐蝕的環境、防蝕的年限,油漆種類和膜厚等。其中大氣腐蝕環境分類,根據12944-2表1(如附表1),共分C1~C4及C5-I,C5-M共六種大氣環境;另外還有三種浸蝕的環境,分別是淡水(Im1)、海水或鹹水(Im2)、以及土壤中(Im3)。不過在油漆系統的選擇表上,規範對於這三種環境,尚未做特別的區別,在系統上僅單一的表格。可能這種塗料,一般比較特別,使用時其塗裝方式,仍應以參考生產廠家的說明書為主。至於防蝕的年限,L代表低,年限為2~5年;M為中,5~15年;H為高,達到15年以上。前述防蝕年限,指的是油漆塗裝後到預計需要第一次修補的時間;與合約上的保固年限,意義上是不同的。

根據ISO12944-5附錄A,表格共有A.1~A.8等八個表格。

表格編號

表格內容

A.1

A.2~A.5表格的總整理

A.2

C2環境下適合的油漆種類與膜厚

(C1膜厚參照C2)

A.3

C3環境下適合的油漆種類與膜厚

A.4

C4環境下適合的油漆種類與膜厚

A.5

C5-I,C5-M環境下適合的油漆種類與膜厚

A.6

Im1~Im3環境下適合的油漆種類與膜厚

A.7

熱浸鍍鋅在C2~C5I,C5-M的油漆種類與膜厚

A.8

熱熔射在C4,C5I,C5-M的油漆種類與膜厚

 

ISO12944-5附錄A.1及A.7,A.8表,節錄如表2~4。由各表中來看,基本上仍以面漆做分別,然後根據不同的底漆、膜厚與道數,而有不同的防蝕等級。為了方便起見,甚至可以直接在設計說明上指定。例如ISO12944-5/A7.07代表在熱浸鍍鋅的表面,採用一道80μm的壓克力底漆,及一道壓克力面漆,共兩道,總膜厚為160μm,可在C3環境下,達到高度防蝕年限的效果。

在油漆時所有構件的角隅,都要做倒角處理。因為除了尖角容易磨損外,尖角處油漆,兩個面兩個方向的的表面張力相拉,會使尖角處的膜厚度變得很薄,成為防蝕的弱點(如圖1)。此外在設計上,ISO建議不連續銲及點銲,只能用於『腐蝕的風險可以被忽略的地方』。狹窄通道、看不見的縫隙、和重疊連接處,都會因濕氣和汙染物的滯留,成為腐蝕發生的潛在部位(如圖2)。暴露在表面濕氣環境的開口箱體和空心構件,需要設計排水口和採取有效防腐蝕措施。

除非另有規定,油漆膜厚量測時,單點乾膜厚度必須大於指定(設計)乾膜厚度的80%,總平均膜厚必須大於指定乾膜厚度。這與國內施工規範〔2〕規定相同。另外建議,最大乾膜厚度不可高於指定乾膜厚度的三倍(國內規定若有規定時為上限值之120%)。

土木工程師對於防蝕塗裝一般都極為陌生,但在鋼結構設計的時候,又常面臨必須要指定塗裝系統的窘境。雖然翻遍國內設計與施工規範,似乎也沒有可以做為指引的東西,因此介紹這篇塗裝的國際規範,大家有需要時可以參閱。

參考文獻

﹝1﹞「Paints and varnishes—Corrosion protection of steel structures by protective paint systems」ISO 12944,2007.

﹝2﹞鋼構造建築物鋼結構施工規範(96年)。內政部。

表1 大氣腐蝕分類和典型環境說明

腐蝕

分類

單位面積重量/厚度損失(1年暴露)

溫帶氣候下典型環境例

低碳鋼

鋅板

外部

內部

質量損失

g/m2

厚度損失

μm

質量損失

g/m2

厚度損失

μm

C1

非常低

≦10

≦1.3

≦0.7

≦0.1

乾淨的空氣與熱的建築物內部,如辦公室

C2

>100~200

>1.3~2.5

>0.7~5

>0.1~0.7

低汙染的大氣,鄉村地區

不會熱的建築物,冷凝水發生,如庫房、體育館

C3

>200~400

>25~50

>5~15

>0.7~2.1

都市和工業大氣,中等的二氧化硫汙染以及低鹽度沿海地區

高濕度和有些空氣汙染的廠房內,如洗衣場、酒廠

C4

>400~650

>50~80

>15~30

>2.1~4.2

工業區和中等鹽度的沿海地區

化工廠、游泳池、沿海造船廠

C5-I

工業

>650~1500

>80~200

>30~60

>4.2~8.4

高濕度和惡劣大氣的工業區域

冷凝和高汙染持續發生的建築

C5-M

海洋

>650~1500

>80~200

>30~60

>4.2~8.4

高含鹽度的沿海和海上區域

冷凝和高汙染持續發生的建築

 

表2 低合金鋼的塗裝系統(ISO 12944-5表A.1略)

編號

底漆

其他層漆

總塗裝

耐久性

黏著劑

顏料

道數

膜厚μm

黏著劑

道數

膜厚μm

C3

C4

C5-I

C5-M

L

M

H

L

M

H

L

M

H

L

M

H

A1.3

AK

其他

1-2

80

AK

2-3

120

                       

A1.4

AK

其他

1-2

80

AK

2-4

160

                       

A1.5

AK

其他

1-2

80

AK

3-5

200

                       

A1.6

EP

其他

1

160

AY

2

200

                       

A1.7

AK,AY,CR,PVC

其他

1-2

80

AY,CR,PVC

2-4

160

                       

A1.8

EP,PUR,ESI

富鋅

1

60

AY,CR,PVC

2-3

160

                       

A1.9

AK,AY,CR,PVC

其他

1-2

80

AY,CR,PVC

3-5

200

                       

A1.10

EP,PUR

其他

1-2

120

AY,CR,PVC

3-4

200

                       

A1.11

EP,PUR,ESI

富鋅

1

60

AY,CR,PVC

2-4

200

                       

A1.12

AK,AY,CR,PVC

其他

1-2

80

AY,CR,PVC

3-5

240

                       

A1.13

EP,PUR,ESI

富鋅

1

60

AY,CR,PVC

3-4

240

                       

A1.14

EP,PUR,ESI

富鋅

1

60

AY,CR,PVC

4-5

320

                       

A1.15

EP

其他

1-2

80

EP,PUR

2-3

120

                       

A1.16

EP

其他

1-2

80

EP,PUR

2-4

160

                       

A1.17

EP,PUR,ESI

富鋅

1

60

EP,PUR

2-3

160

                       

A1.18

EP

其他

1-2

80

EP,PUR

3-5

200

                       

A1.19

EP,PUR,ESI

富鋅

1

60

EP,PUR

3-4

200

                       

A1.20

EP,PUR,ESI

富鋅

1

60

EP,PUR

3-4

240

                       

A1.21

EP

其他

1-2

80

EP,PUR

3-5

280

                       

A1.22

EP,PUR

其他

1

150

EP,PUR

2

300

                       

A1.23

EP,PUR,ESI

富鋅

1

60

EP,PUR

3-4

320

                       

A1.24

EP,PUR

其他

1

80

EP,PUR

3-4

320

                       

A1.25

EP,PUR

其他

1

250

EP,PUR

2

500

                       

A1.26

EP,PUR

其他

1

400

1

400

                       

A1.27

EPC

其他

1

100

EPC

3

300

                       

A1.28

EP,PUR

富鋅

1

60

EPC

3-4

400

                       

黏著劑代號說明

AK=Alkyd醇酸樹脂

CR=Chlorinated   rubber氯化橡膠

AY=Acrylic聚丙烯(壓克力)

PVC=Poly(vinyl   chloride)聚氯乙烯

EP=Epoxy環氧樹脂

ESI=Ethyle   silicate矽酸乙酯(例:無機鋅粉)

PUR=Polyurethane,aromatic   or aliphatic聚氨酯,芳香族或脂肪族

EPC=Epoxy combination環氧樹脂化合物

其他說明:

  1. 當使用60μm的富鋅底漆時,也可能使用40~80μm的膜厚
  2. 氯化橡膠底漆與其他漆種之相容性須注意
  3. 本表適用鋼板表面鏽蝕為A~C等級者

 

表3 熱浸鍍鋅油漆塗裝系統(ISO 12944-5表A.7略)

系統編號

底漆

其他層漆

總塗裝

耐久性

黏著劑

道數

膜厚μm

黏著劑

道數

膜厚μm

C3

C4

C5-I

C5-M

L

M

H

L

M

H

L

M

H

L

M

H

A7.01

PVC

1

80

                       

A7.02

PVC

1

40

PVC

2

120

                       

A7.03

PVC

1

80

PVC

2

160

                       

A7.04

PVC

1

80

PVC

3

240

                       

A7.05

AY

1

80

                       

A7.06

AY

1

40

AY

2

120

                       

A7.07

AY

1

80

AY

2

160

                       

A7.08

AY

1

80

AY

3

240

                       

A7.09

EP,PUR

1

80

                       

A7.10

EP,PUR

1

60

EP,PUR

2

120

                       

A7.11

EP,PUR

1

80

EP,PUR

2

160

                       

A7.12

EP,PUR

1

80

EP,PUR

3

240

                       

A7.13

EP,PUR

1

80

EP,PUR

3

320

                       

其他說明參照表1

防蝕年限指漆膜與鍍鋅底層的黏著

 

表4 熱熔射油漆塗裝系統(ISO 12944-5表A.8略)

編號

底漆

其他層漆

總塗裝

耐久性

 

黏著劑

道數

膜厚μm(註1)

黏著劑

道數

膜厚μm

C3

C4

C5-I

C5-M

L

M

H

L

M

H

L

M

H

L

M

H

A8.01

EP,PUR

1

NA

EP,PUR

2

180

                       

A8.02

EP,PUR

1

NA

EP,PUR

3

240

                       

A8.03

EP

1

NA

EP,PUR

3

450

                       

A8.04

EP,PUR

1

NA

EP,PUR

3

320