以來(lái),中國(guó)經(jīng)濟(jì)飛猛進(jìn)。進(jìn)入90年代,中國(guó)已經(jīng)成為世界制造中心,很多原材料及工業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量占據(jù)世界首位。彩涂鋼板作為新型建筑材料,與傳統(tǒng)磚瓦、鋼混結(jié)構(gòu)相比具有壽命長(zhǎng)、節(jié)約土地、可回收等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于公共建筑和工業(yè)廠(chǎng)房圍護(hù)等領(lǐng)域,需求得到了快速發(fā)展。但由于行業(yè)規(guī)范不健全,彩涂鋼板質(zhì)量參差不齊,影響了行業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展。寶鋼作為國(guó)內(nèi)早引進(jìn)彩涂鋼板生產(chǎn)線(xiàn)的大型鋼鐵企業(yè),自1989年生產(chǎn)出卷彩涂鋼板以來(lái),一直秉承質(zhì)量、用戶(hù)至上的原則,至今已累計(jì)生產(chǎn)出600多萬(wàn)噸彩涂鋼板滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)外建筑、家電企業(yè)的需求。寶鋼彩涂板已經(jīng)成功應(yīng)用于南極科考站、、上海世博會(huì)、上海消東國(guó)際機(jī)場(chǎng)等標(biāo)志性建筑,以及冶煉、電力、**、汽車(chē)、造船、電子、化工、倉(cāng)儲(chǔ)等多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。寶鋼彩涂板已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外用戶(hù)所信賴(lài)的產(chǎn)品,并成為建筑工程的選材為了更好地為用戶(hù)服務(wù),用戶(hù)合理選材,寶鋼在2011年了部分用戶(hù),對(duì)寶鋼彩涂板二十年來(lái)在建筑工程中的使用情況進(jìn)行了檢測(cè)和跟蹤,同時(shí)結(jié)合寶鋼多年來(lái)研發(fā)、生產(chǎn)以及使用彩涂鋼板的經(jīng)驗(yàn),編寫(xiě)了這本《倌賴(lài)——寶鋼彩涂板20年回顧與展望》,讓用戶(hù)更多地了解彩涂鋼板、更多地了解寶鋼彩涂板、更好地選擇彩涂鋼板,使彩涂鋼板這個(gè)綠色環(huán)保建材能選對(duì)、用好。讓我們大家一起為資源節(jié)約、環(huán)境友好做點(diǎn)事情吧!
寶鋼彩鋼卷歷史
彩色涂層鋼板于1936年在美國(guó)問(wèn)世以后,首先應(yīng)用于建筑方面的是活動(dòng)百葉窗片,擋雨板之類(lèi)的零件產(chǎn)品。原材料也是單張的,或者是2英寸寬的連續(xù)涂層鋼轡,由美國(guó)阿姆柯鋼鐵公司和赫恩特工程公司生產(chǎn)。
第二次世界大戰(zhàn)后,經(jīng)濟(jì)復(fù)興,工業(yè)與民用建筑日益需要寬的彩色涂層鋼板,1949年美國(guó)形成了比較完整的彩涂鋼板生產(chǎn)、加工產(chǎn)業(yè),生產(chǎn)穩(wěn)定增長(zhǎng),生產(chǎn)工藝也從初的1涂1烘改進(jìn)為2涂2烘。彩涂鋼板在建筑、汽車(chē)、集裝箱、儀器外殼等方面得到廣泛的運(yùn)用。但用量大的還是工業(yè)與民用建筑,美國(guó)用于建筑的彩板比例大約為75%左右(NCCA歷年資料)。日本于50年代引進(jìn)美國(guó)彩涂鋼板生產(chǎn)技術(shù),1954年生產(chǎn)出單張彩涂鋼板。1964年開(kāi)始有連續(xù)彩色涂層鋼板生產(chǎn)線(xiàn),1969年后,產(chǎn)量穩(wěn)定增長(zhǎng)。日本由于地處地震帶,輕質(zhì)耐震的彩色涂層鋼板建筑物更受歡迎,其用于建筑物的比例約占國(guó)內(nèi)用量的76%(80年代日本鍍鏟板協(xié)會(huì)、氯乙烯協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))。英國(guó)也于1961年開(kāi)始生產(chǎn)彩色涂層鋼板。隨后,世界發(fā)達(dá)國(guó)家如德國(guó)、瑞典等也開(kāi)始大量生產(chǎn)彩色涂層鋼板,也主要用于建筑用途。70年代,部分國(guó)家或地區(qū)(、菲律賓、閩臺(tái))開(kāi)始擁有連續(xù)彩色涂層鋼板生產(chǎn)線(xiàn)。80年始以中國(guó)為代表的新興經(jīng)濟(jì)體開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)或引進(jìn)彩色涂層鋼板生產(chǎn)裝備。“六五”期間,國(guó)家計(jì)委和科委組織冶金、化工、輕工三個(gè)部將彩涂鋼板的開(kāi)發(fā)列入了國(guó)家開(kāi)發(fā)計(jì)劃。隨后,寶鋼、武鋼等又引進(jìn)了國(guó)外的彩涂鋼板生產(chǎn)線(xiàn),80年代末寶鋼和武鋼生產(chǎn)出中國(guó)大陸首批彩涂鋼板。在1995年后,中國(guó)國(guó)內(nèi)彩色涂層鋼板的需求俠速上升,帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)民企大量投資彩涂生產(chǎn)線(xiàn)以及韓國(guó)和閩臺(tái)彩涂鋼板的大量,使得中國(guó)國(guó)內(nèi)彩涂鋼板的生產(chǎn)能力大量提升,這投資熱情持續(xù)了整整10年,目前中國(guó)大陸的彩涂鋼板產(chǎn)能超過(guò)2000萬(wàn)噸/年。90年代末,印度、西亞國(guó)家也開(kāi)始生產(chǎn)彩涂鋼板。目前全球產(chǎn)量大約在2000萬(wàn)噸/年。

寶鋼彩鋼卷相對(duì)酸洗環(huán)境選擇鍍鋁鋅基板,相對(duì)堿性環(huán)境選擇鍍鋅基板;高溫高濕地區(qū)(南方地區(qū))必須采用相對(duì)鍍層厚度大的鍍鋅或鍍鋁鋅基板,具體指標(biāo)為:鋅層重量≥140克/平方米,鋁鋅層重量≥100克平方米
沿海地區(qū)由于氯高子的因素,涂層、鍍層厚度都要求相對(duì)較高,這樣才能防止切口或膜下腐蝕的發(fā)生日照或紫外線(xiàn)強(qiáng)烈的地區(qū)(西部或高海拔}選擇涂層耐久性好的氟碳或高耐候聚酯等公用及民用建筑不僅要考慮耐腐蝕性,外觀性能也很重要因此,采用涂層更加細(xì)膩的PVDF或HDP是不錯(cuò)的選擇在顏色可以選擇的情況下,從腐蝕角度講選擇淺顏色的彩涂鋼板,耐久性更強(qiáng)室外用彩涂鋼板涂層光澤度應(yīng)選擇中低光澤的涂層在相對(duì)坡度比較小的屋面,直接采用鍍鋁鋅光板,又經(jīng)濟(jì)又實(shí)用鋼種的選擇和板型及鋼板厚度有關(guān)采用高強(qiáng)鋼在同樣的荷載情況下可以減少鋼板厚度或采用相對(duì)更淺的板型,可以減少材料的使用量。
無(wú)論是建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì),還是節(jié)能減排要求,建筑物都承擔(dān)著重要的任務(wù)。據(jù)美國(guó)相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),建筑物占有652%的電耗,大于36%的一次能源消耗,30%的溫室氣體排放。每年產(chǎn)生136億噸的建筑垃圾,消耗12%的飲用水,40%的原材料使用(年超過(guò)30億噸)。而我國(guó)每年新增建筑面積20多億平方米,相當(dāng)于全球的一半。因此:早在2006年就講建筑節(jié)能是資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)主要的抓手。美國(guó)在這方面比較,早在2005年美國(guó)就簽暑過(guò)能源政策,其中第1332和133條款對(duì)節(jié)能建筑給以稅收上的優(yōu)惠政策。
美國(guó)還有很多和民間機(jī)構(gòu)在推進(jìn)這項(xiàng)工作,如 THE ENERGY STARPROGRAM. COOL ROOF RATING COUNCIL. UNITED STATES GREEN
BUILDING COUNCIL. LEADERSHIP IN enerGY ENVIRONMENTAL
DESIGN等,其中LEED的推薦和論證體系正在被廣泛采用。我們國(guó)家在前幾年也了綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),彩涂鋼板作為新型建材已經(jīng)廣泛使用,但是,在節(jié)能、減排、綠色、環(huán)保方面還有許多工作要做。
鋼種
和其他鋼鐵材料(汽車(chē)、家電等一樣,彩涂鋼板也在向高強(qiáng)度方向發(fā)展,高強(qiáng)度、薄規(guī)格彩涂鋼板是整個(gè)彩涂鋼板的發(fā)展趨勢(shì)。鋼板強(qiáng)度提高可以在保證載荷的情況下減低鋼板的厚度(當(dāng)然,不能無(wú)限制降低,要保證鋼板的擾度,材料厚度不能低于0.35mm),鋼板強(qiáng)度提高可以用低波度的壓型鋼板來(lái)達(dá)到低強(qiáng)度鋼板的高波度才能達(dá)到的載荷,這樣,材料的使用效率就提高了。鋼板強(qiáng)度提高可以加大建筑物的跨度,減少懊條或龍骨的使用。鋼板強(qiáng)度提高可以革命性地使用鋼板的強(qiáng)度功能進(jìn)行板與板的連接,減少材料連接的禁固件,既節(jié)約了材料,又使建筑物的美觀大大改善。鋼板強(qiáng)度提高減少材料使用的同時(shí)也減少建筑物的自重,使建筑物重心下移。因此,可以說(shuō)提高鋼板強(qiáng)度有百利而無(wú)一害,當(dāng)然,在我們國(guó)家大量推廣高
強(qiáng)鋼在彩涂行業(yè)的使用還有大量工作要做,如開(kāi)發(fā)適合高強(qiáng)鋼的壓型機(jī),設(shè)計(jì)規(guī)范的修改等。
在提高鋼板強(qiáng)度的同時(shí)也要求降低鋼板的屈強(qiáng)比(服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度),因?yàn)榍鼜?qiáng)比越低材料的加工性越好,抗震性越好,目前已經(jīng)有彩涂用戶(hù)向?qū)氫撎岢隽嗣鞔_的屈強(qiáng)比要求。當(dāng)然,與熱軋結(jié)構(gòu)鋼來(lái)比,彩涂鋼板的屈強(qiáng)比不可能達(dá)到0.6,目前也就是085左右,但我們堅(jiān)信,這是個(gè)發(fā)展方向。另外,為了提高彩涂鋼板的切口耐腐蝕性能,選用冷軋耐侯鋼作為彩涂基板,提高整個(gè)彩涂鋼板的耐腐蝕性能,相信也是下一步基板的趨勢(shì)。

寶鋼彩涂鋼板抗腐蝕影響的要素
它們分別為涂料種類(lèi)、涂料厚度、涂料供應(yīng)商、鍍層種類(lèi)、鍍層厚度、預(yù)處理種類(lèi)、鋼板厚度,這些對(duì)抗腐蝕影響的要素在后面中描述。
施工設(shè)計(jì)對(duì)腐蝕的影響
安裝或加工質(zhì)量:它主要體現(xiàn)在加工時(shí)涂層是否損壞,是否在低溫下涂層脆性時(shí)加工,安裝時(shí)拖動(dòng)鋼板導(dǎo)致?lián)p傷,安裝時(shí)結(jié)構(gòu)焊接鐵屑掉落在涂層上,施工完畢不對(duì)屋面板進(jìn)行清掃等,這樣都會(huì)引起材料的腐蝕
連接方式:連接方式一般有搭接、咬邊和扣壓等種類(lèi)。緊固件材料選擇要求其耐蝕性?xún)?yōu)于彩涂鋼板,否則根據(jù)大陰小陽(yáng)原理,接口處很快腐蝕并爛穿。其次,密封膠的質(zhì)量也要保證,因?yàn)槊芊饽z也是有機(jī)高分子材料,長(zhǎng)期使用也會(huì)老化,影響密封性能,導(dǎo)致緊固件和鋼板構(gòu)成腐蝕回路。另外,接縫也不是越緊越好(當(dāng)然做到密封是好的},實(shí)際上做不到,留下縫隙寬度大于0.5mm好,這樣可以防止毛細(xì)現(xiàn)象,當(dāng)然,如果有風(fēng)作用的情況,毛細(xì)現(xiàn)象就更嚴(yán)重。建筑物的朝向和坡度:朝向和坡度影響日照時(shí)間,從而影響涂層的耐久性。而坡度還影響到腐蝕介質(zhì)或灰塵在鋼板上的沉結(jié)時(shí)間。
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家(如美國(guó)和瑞典)都將國(guó)內(nèi)腐蝕環(huán)境進(jìn)行大致的分類(lèi),并作為建筑設(shè)計(jì)、汽車(chē)使用、涂料使用的依據(jù)或規(guī)范。這里指的主要是金屬的腐蝕,對(duì)涂層的腐蝕(粉化和褪色}主要由光照起作用,輔之以溫度、濕度和腐蝕介質(zhì)的作用。因此,評(píng)價(jià)彩涂鋼板還需要考慮日照時(shí)間及日照強(qiáng)度等因素。所以,專(zhuān)為寶鋼彩涂鋼板所劃分的腐蝕環(huán)境就相當(dāng)復(fù)雜,目前國(guó)外也沒(méi)有相應(yīng)的劃分方法,只是將彩涂板在幾種典型的氣候條件下進(jìn)行暴曬試驗(yàn),并用相關(guān)結(jié)果引導(dǎo)用戶(hù),如歐洲卷鋼涂層協(xié)會(huì)(ECCA)就選擇了高紫外線(xiàn)的 Lisboa(菊萄牙)、工業(yè)海洋氣候的 Hoek (荷蘭)、海洋氣候的 Hendaye(法國(guó))和工業(yè)氣候的 Geleen德國(guó)〕作為暴曬試驗(yàn)場(chǎng)。美國(guó)則一如往地在高溫、高濕、陽(yáng)光之都兩面環(huán)海的佛羅里達(dá)州南部進(jìn)行暴曬試驗(yàn)這也是目前彩涂行業(yè)認(rèn)可的苛刻的暴曬試驗(yàn)場(chǎng)。為了試驗(yàn)寶鋼彩涂在國(guó)內(nèi)不同場(chǎng)所的使用情況,寶鋼自90年就開(kāi)始進(jìn)行彩涂產(chǎn)品的暴曬試驗(yàn),分別在海南(中國(guó)的佛羅里達(dá))、廣州、膏島、上海、重慶、哈爾濱、、成都、舟山等進(jìn)行過(guò)掛片暴曬。目前寶鋼仍在進(jìn)行這項(xiàng)工作從上面這么多對(duì)彩涂鋼板腐蝕因素的分析,以及我們用戶(hù)使用情況反饋和暴曬試驗(yàn)結(jié)果分析,我們對(duì)不同地區(qū)的使用建議如下在紫外線(xiàn)強(qiáng)烈的高原(西南和西北)和低緯度地區(qū)(廣東及以南地區(qū))考慮彩涂鋼板應(yīng)該選擇耐久性?xún)?yōu)越的涂層(PVDF涂層、HDP涂層、SMP涂層等),在高溫高濕地區(qū)(南方沿海大部分地方}涂層及鍍層都要選擇耐腐蝕優(yōu)越的材料,鍍層厚度和涂層厚度至少要達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。在海邊使用彩涂鋼板,需要厚涂層的彩涂鋼板或者涂層相對(duì)致密的涂料品種,因?yàn)楹Ｋ械穆雀咦訚B透能力很強(qiáng),它能透過(guò)薄涂層或者不致密的涂層直接腐蝕基體鍍層,當(dāng)然,基板必須是鍍鏟或鍍鋁鋅材料。在海水能濺到的地方,不建議采用彩涂鋼板在工業(yè)性環(huán)境中,對(duì)彩涂的影響主要是酸雨,這區(qū)域集中在湖南、重慶、江西等一帶,建議采用鍍鋁鋅基板的彩涂,彩涂層還是要求厚而致密。在其他不屬于上述地區(qū),用彩涂鋼板的選擇余地就比較大,只要符合彩涂國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)就可以了。
使用環(huán)境的影響(不同行業(yè))

不同地區(qū)寶鋼彩涂鋼板的選擇主要考慮的是當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)雪載荷以及腐蝕環(huán)境。風(fēng)雪載荷主要是考慮建筑物的安全系數(shù),這盡管和彩涂鋼板的力學(xué)性能有關(guān),但更多的和壓型鋼板的板型、厚度以及板與板之間的連接有關(guān)(關(guān)于鋼板材料的推薦在發(fā)展趨勢(shì)中描述)。而定量描述一個(gè)地區(qū)的腐蝕環(huán)境相對(duì)困難,影響彩涂鋼板的腐蝕因素有很多。不同地區(qū)的腐蝕環(huán)境影響因素溫度:溫度高涂層軟化,腐蝕介質(zhì)容易沾附,容易滲透到基板,高溫下水中含氧量會(huì)提高,在一定溫度下腐蝕速度加快濕度:切口、加工損壞處的基板腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕,濕度低不容易形成腐蝕電池(即電化學(xué)回路晝夜溫差:溫差大容易結(jié)露,在的金屬上面形成電腐蝕的條件。另外,溫差大也導(dǎo)致涂層冷熱變形頻繁,會(huì)加速涂層老化疏松,外界腐蝕介質(zhì)容易滲透到基板。日照時(shí)間和日照強(qiáng)度:太陽(yáng)光是電磁波,根據(jù)能量及頻率的高低分為y射線(xiàn)、X射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)、微波和無(wú)線(xiàn)電波。微波和無(wú)線(xiàn)電波具有低能量并不和物質(zhì)互作用。紅外線(xiàn)也屬低能量光音,它只能拉伸或彎曲物質(zhì)的化學(xué)鍵,而不能使之?dāng)嗔选？梢?jiàn)光賦予萬(wàn)物豐室的色彩。UV紫外光譜屬高頻射線(xiàn),它有比低能光諧更大的破壞力。如我們知道的皮膚黑斑和皮膚癌是由于太陽(yáng)紫外線(xiàn)造成的。同樣,UV也能破壞物質(zhì)的化學(xué)鍵,使其斷裂。這取決于UV的波長(zhǎng)和物質(zhì)的化學(xué)鍵強(qiáng)度。X射線(xiàn)有穿透作用,y射線(xiàn)能使物質(zhì)化學(xué)鍵斷裂并產(chǎn)生游離的帶電離子,這些對(duì)有機(jī)物都是致命的,幸虧太陽(yáng)光中這些射線(xiàn)很少。因此,從上面看出,日照時(shí)間和強(qiáng)度影響涂層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,尤其是紫外線(xiàn)強(qiáng)烈的地區(qū)。降雨量和降雨的酸度:降雨酸度大肯定對(duì)耐腐蝕是不利的,但陷雨量則有雙重作用,對(duì)墻面板及坡度大的屋面板,降雨有清潔鋼板表面、沖走表面腐蝕產(chǎn)物的作用,但對(duì)于低坡度的屋面板以及排水不暢的部位,降雨量大則容易引起腐蝕加劇。風(fēng)向和風(fēng)速:其作用和水類(lèi)似,而且往往相伴而來(lái),它對(duì)于材料的連接部位是一個(gè)考驗(yàn),因?yàn)轱L(fēng)會(huì)導(dǎo)致連接部位松動(dòng),雨水會(huì)滲透到建筑物的內(nèi)部。腐蝕性沉降物:如氯高子、二氧化硫等對(duì)腐蝕均有加速作用,這些沉降物多發(fā)生在海邊、工業(yè)污染比較嚴(yán)重的區(qū)域(如發(fā)電廠(chǎng)、冶煉廠(chǎng)等)。