建筑钢结构围护系统目前大量采用彩色压型钢板。压型钢板是采用0.4~2.0mm厚彩色涂层钢板( Pretainted steel sheet)(以下简称彩涂板)经成型机辊轧冷弯成波型、V型、U型等形状的板材,彩涂板一般以热镀基板及电镀基板为原料,在连续机组上用辊涂或覆膜等方法涂覆一层或多层**涂层,经过烘烤和冷却而形成的,故有时也称为烤漆板。涂层以有不同颜色,因之又称为彩色涂层钢板。
设计选择彩色压型钢板应根据使用环境的腐蚀性、设计使用年限、美观寿命、耐久性、加工方式和变形程度等要求,对彩涂板的牌号、基板力学性能、基板类型及镀层重量、涂层类别及厚度,板厚、颜色以及压型板板型和连接形式做出明确规定。
结构设计师应充分了解彩涂板的基本物理结构以及各物理结构层的基本性能和作用,方可做出恰如其分的选择。
2彩涂板的基本物理结构
由图1可知,彩涂板大致可分为钢基材、镀层、化学转化膜和**涂层四部分。钢基材和镀层也合称为基板。**涂层则包括了正面面漆、底漆和背面漆。
2.1钢基材
钢基材有热轧板及冷轧板两种。热轧板的牌号与性质与普通结构钢相同,通常采用碳素结构钢的Q235牌号及低合金结构钢的Q345牌号,主要用于檩条等冷弯薄壁型钢构件,基材厚1.5mm~3.0mm左右。
彩涂板基板一般为冷轧板(板厚≤3mm)(当板厚3mm,按热轧板供货)。表1可知,热轧板经冷轧成为冷轧硬
板,硬板经连续退火软化后作为热镀使用的基材。热轧钢卷一般为低碳钢,但硫、磷含量较普通碳素结构钢低。热轧卷的力学性能由钢的化学成分及温度变形历史确定。冷轧板的力学性能同时还与板的压下率及连续退火制度也有关。一般冷轧板压下率在70~80%左右。退火目的是使得冷轧压扁、破碎的晶粒通过重新生核、长大再结晶为新的均匀细小的晶体,消除冷加工硬化,恢复塑性变形能力。连续退火的加热温度、缓冷温度及快冷温度影响冷轧板的屈服强度13。冷轧基板与普通结构用钢的化学成分及力学性能不同,冷轧板屈服强度随碳含量增加而增长,服强度越高,板的延伸率越低,冷弯加工性能越差。冷轧板的伸长率较普通结构用钢小。基板的力学性能包括屈服强度、抗拉强度、伸长率及冷弯性能等;级别有250,350,550等,表示较小屈服强度为250MPa,350 MPa, 550MPa.彩涂板的力学性能一按基板力学性能确定。
压型钢板的承载力验算按GB50018-20023规定的极限状态设计方法与公式以及构造要求进行设计,其中250及350级别板强度等设计指标分别按GB5008-2002规定的Q235及Q345钢选用。其它强度级别板的设计指标目前规程及标准尚无明确规定,值得进一步的探讨,不能简单套用规范公式。因为同样板型、相同厚度但不同强度等级板的材料抗力分项系数YR及板件的有效截面模量、有效截面惯性矩等截面特性是不同的。
2.2镀层
彩涂板的镀层按制造方法分为热镀法与电镀法,热镀法即将钢卷连续浸渍在融熔镀液中进行镀层,(锌)熔液温度430~460℃,所以称为热浸镀(锌)(Hot-Dip Galvanized)。电镀法为将钢卷连续送入镀槽中,以钢板为阴极,锌板为阳极,以硫酸锌为溶液,通电镀锌,也称为冷镀。
2.2镀层
彩涂板的镀层按制造方法分为热镀法与电镀法,热镀法即将钢卷连续浸渍在融熔镀液中进行镀层(锌)熔液温度430~460℃,所以称为热浸镀(锌)(Hot -Dip- Galvanized)电镀法为将钢卷连续送入镀槽中,以钢板为阴极,锌板为阳极,以硫酸锌为溶液,通电镀锌,也称为冷镀。
彩涂板按镀层材料可分为热镀锌、热镀铝锌(55%铝),热镀锌铝(5%铝)及电镀锌,一般彩涂板基板采用热镀法。热镀锌依镀锌层的含铁量可分为合金化和非合金化两种,热镀锌板的合金化处理即将热镀锌板加热至500~550℃左右,在此高温中铁原子会扩散至锌层形成灰黑色的8相FeZn7锌铁合金层,在镀层表面形成稳定的针状组织因此与漆层附着性好,同时因表面为锌铁合金,电阻大,且镀锌钢板焊接时,镀层不会融化,电极可不受污染,故点焊性能优良所以合金化热镀锌板(ZF)主要用于家电、汽车及电脑外壳等。一般建筑
用热镀锌板不经过合金化处理。热镀锌板的防锈蚀原理主要为锌层的牺牲保护,所以镀锌板的防锈蚀能力与镀锌量成正比关系。
镀锌量按双面镀层重量表示,如Z180表示双面镀锌层的镀锌重量为180g/mZF150表示锌铁合金镀层重量为
150g/m。镀锌量的选择根据彩涂板所处的使用环境确定,般情况下要求镀锌量为180g/m,在腐蚀性较高的环境中要求镀锌量275g/m热镀铝锌板(AZ)镀层由55%铝,43.5%锌及1.5%硅组成。镀铝锌板的防腐蚀性包括铝的障碍层保护功能及锌的牺牲保护。基板在切边、刮痕及镀层擦伤部分,形成了不能溶解的氧化物层,发挥屏障保护功能,因此在相同镀层的情况下,热镀铝锌(AZ)比热镀锌(Z)耐腐蚀性高2~6倍。
热镀锌铝板(ZA)镀层含95%锌,5%铝及微量的镧铈合金成分,是一种铝锌合金镀层,具有远**传统热镀锌的特点镀锌铝层首先由95%锌与5%铝形成二相共晶组织,均匀且致密防止杂质接触钢材的表面同时锌层也提供牺牲保护功能。热镀锌铝较传统的热镀锌提高3倍的耐腐蚀性能。热镀锌铝板有较好的成型性。
电镀锌钢板(Electro galvanized steel sheet,ZE)由于工艺原因镀锌量少,锌层牺牲保护功能差,在冲孔及剪断时,剪断面受锌的保护不足易生红锈故电镀板一般只用于室内隔板及汽车家电外壳用途,较少用于围护结构。
目前建筑用彩涂板基板主要采用热镀锌板,但在防腐性能有较高要求,如在工业污染及沿海潮湿地区,以及有较高要求的公共建筑中,也采用热镀铝锌板(A),一般要求镀铝锌量在150g/m以上。目前内热镀锌铝(ZA生产线较少故推广使用不多。表1为不同腐蚀环境的基板类型及镀层重量要求,表2为各种镀层板性能比较
可知,热镀锌板的价格较低,耐腐蚀性一般。热镀铝锌及热镀锌铝耐腐蚀性较好,但成本也较高。
2.3化学转化膜化学转化膜指金属外层原子和选配介质的阴离子反应而在金属表面产生不溶性的化合物覆盖层,通常把这种经过化学处理而形成的覆盖膜,称为化学转化膜。化学转化膜呈连续分布,与基板具有可靠的联系并与基板表面形成整体,其主要作用为增强基板与涂层的附着力,并改善彩板的抗冲击与压型弯
曲加工性能,同时也能提高基板的抗腐蚀性能。
彩涂板基板化学转化膜工艺一般有磷化、络合氧化、铬化工艺三种。常用的为磷化及铬化工艺。磷酸盐转化膜附着性和耐腐蚀性方面较为优越,铬酸转化膜成型性较好。
2.4涂层
由图1可知,彩涂板的涂层可分为底漆、正面面漆和背面面漆。底漆采用环氧树脂(Epoxy),聚氨基甲酸酯树脂(聚氨酯)(Polyurethane Polyester,pE)
环氧树脂涂料与基板附着性好耐腐蚀性较好,但柔韧性较差。聚酯树脂涂料与基板附着性好,柔韧性较好,但耐腐蚀较差。
聚氨酯涂料是综合性能较好的底漆,所以目前彩涂板底漆多采用聚氨酯。背面面漆在无特殊要求情况下一般采用聚酯涂料。彩涂板的涂层类型通常以正面漆命名,常用的面漆种类有聚酯(PE),硅改性聚酯( Silicone Modified Polyester,Smp),高耐久性聚酯(High Durable Polyester,HDP)聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride,PVDF),有时也称为氟碳漆。聚脂涂料(PE)是目前使用量较大的面漆,耐久性一般,涂层的硬度和柔韧性好,价格较低,美观寿命7~8年。硅改性聚酯(SMP)耐久性和光泽、颜色的保持性有所提高,但涂层的柔韧性略差,价格比PE略高,美观寿命10~12年。
高耐久性聚酯(HDP)具有优良的颜色保持性和抗紫外线性能,优良的室外耐久性和抗粉化性,漆膜附着力好,性价比高,美观寿命15年。
聚偏二氟乙烯(PVDF)耐久性优异,颜色保持性和抗紫外线性能优异,具有优良的抗溶剂性和良好的成型性,属于较高级别的产品,但价格较高。美观寿命可达20~25年目前主要应用于一些大型公共建筑。
正面涂层的总厚度不应小于20um。背面涂层为一层时,总厚度不小于5um,为二层时,总厚度不小于12um目前常用的彩涂板面漆为PE,大约占到市场总量的85%以上。
3彩涂板的牌号
彩涂板的牌号由彩涂代号、基板特性代号和基板类型代号三个部分组成,其中基板特性代号和基板类型代号之间用加号“+”连接。
以TS350GD+Z为例,T代表“涂”字汉语拼音**个字母,S代表结构用钢,350代表较小屈服强度为350MPa,G代表热处理,D代表热镀,Z代表热镀锌。一般建筑用压型板宜选用TS250GD、TS28OGD、TS350GD牌号,不宜选用更高强度板。TS550GD板主要应用于扣合连接板型。
4彩涂板板厚的讨论
彩涂板的设计板厚的要求目前较为混乱,有按基材(钢板)厚设计的,也有按基板(钢板+镀层)厚设计的,有些甚至按包括涂层厚度在内设计板厚。不同的要求厚度有时相差近15%。例如按《地震灾区过渡安置房建设技术导则》*3.3.2条规定,用于承重的彩钢板厚度不应小于0.4mm,非承重的彩钢板厚度不应小于0.3mm,不同的企业采用了三种不同的算法,造成了质量的差异,影响了灾区安置房的建造质量。
国标GB/T12754-2006规定彩板的厚度为基板厚度即钢板+镀层厚,但不含涂层。仅日本工业标准(JIS)按基材即钢板厚不含镀层和涂层的厚度。图2为按GB/T12754-2006规定,0.5mm厚热镀锌彩板分层层厚示意图。彩涂板为二涂二烤,
烨辉（中国）试验室成立于2005年，占地面积约500平方米，建筑面积试验室800平方米，办公室100平方米。
试验室按试验性质分为物性试验室和化性试验室：
物性试验室的主要工作：1）检测钢品的机械性能（如强度、硬度、塑性等），钢材的金相显微组织（如晶粒度、夹杂物等）和金属化学成分分析；2）涂料的进料检验（如粘度、比重、固形份等）和彩涂制品的油漆性能检测（如色彩比对、铅笔硬度、光泽度、耐湿、加速老化试验等）。
化性试验室的主要工作：1）配合生产需要对各种生产原物料进料检验；2）产线制程控制提供提供可靠的分析结果报告。
试验室拥有**材料试验机、洛氏硬度计、金相显微镜、色彩分光仪、DJH显微测厚仪、紫外线老化试验机、高低温试验箱、盐雾试验箱、卡氏水份仪、ICP全谱直读等离子体发射光谱仪、分光亮度计U-5100、微波消解仪等仪器设备30余台/套。
试验室对内为设计开发新产品提供测试和验证服务，为批量生产的产品提供检验和控制手段；对外为顾客提供新产品的实验验证报告，并按顾客的要求、试验大纲要求提供定期抽检生产产品的试验报告。
为有效的提高试验室管理水平和技术能力，确保出具数据的准确和可靠性，增加客户对我司产品的信任度，提高产品在业界的**度，以应对日益激烈的市场竞争，本试验室于2014年导入CNAS-CL01:2006（ISO/IEC17025：2005）《检测与校准实验室能力认可准则》（以下简称：准则）试验室管理体系。
**材料试验机又名拉力试验机是用来针对各种材料进行静载、拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离等力学性能试验用的机械加力的试验机，适用于塑料板材、管材、异型材，塑料薄膜及橡胶、电线电缆等材料的各种物理机械性能测试为材料开发，为物性试验、教学研究、质量控制等不可缺少的检测设备。 广泛应用于计量质检；橡胶塑料；冶金钢铁；机械制造；电子电器；汽车生产；纺织化纤；电线电缆；包装材料和食品；仪器仪表；医疗器械；民用核能；民用航空；高等院校；科研实验所；商检仲裁、技术监督部门；建材陶瓷；石油化工等其他行业。
彩色涂层钢板（俗称彩涂）是以镀锌钢板（热镀锌、电镀锌）和镀铝锌钢板等为基板，经过表面预处理（脱脂和化学处理），用辊涂的方法，涂上一层或多层颜色不同的液态涂料，经过烘烤和冷却后所得的板材。
彩涂钢板分类
1、按基板分：热镀锌彩涂、镀铝锌彩涂、电镀锌彩涂、冷轧彩涂
2、按涂层分：普通聚脂彩涂、硅改性聚脂彩涂、高耐候聚脂彩涂、氟碳彩涂
3、按产地分：彩涂、国产彩涂
1、热镀锌基板:含锌量Z12、Z18、Z25、Z27
2、镀铝锌基板:含铝量55%、5%含铝锌量 AZ150、AZ100、AZ50
3、电镀锌基板；表面-P、-M
4、冷轧基板：较少有厂家生产（宝钢有生产）
（用做彩涂的基板表面较好是不钝化、不涂油、未经耐指纹处理过的，通常所说的彩涂，一般是指热镀锌基板的）
彩涂板涂层种类
1、 聚脂涂层（PE） 2、? 硅改性聚脂涂层（SMP） 3、? 高耐候聚脂涂层（HDP） 4、 氟碳涂层（PVDF） （通常所说的彩涂一般是指聚脂涂层的）
彩涂板标准
德国DIN标准：宝钢TSt01、TSt02、TDC51D、 TDC52D、TSECC、TS280GD、TS300GD、TS350GD、TS550GD、TStE28、TDC51DG、TDC51D+AZ、TSGLCC、TDC51DG 2、? 日本JIS标准：韩国、闽台、日本CGCC、SGCC 3、欧洲EN标准：英国、土耳其DX51D+Z
彩钢板常见颜色
1、常见颜色（正面漆）：白灰（804）、海蓝（404）、象牙白（203）、绯红（006）、瓷蓝（407）、深豆绿（306）、深天蓝（402）、银色（505）等
2、非常见颜色（正面漆）：天蓝（403)、豆绿（308）、砖红（009）、橘黄（101）、土黄（207）、阔叶绿（319）、银灰（512）、雪白（807）、铁青灰（501）等
3、其他特殊颜色
4、背面漆：云白（800）、草绿色（宝钢2/1的底漆）
彩涂钢卷的计算方式
1、比重的计算方法：比重=卷重/卷长/卷宽
举例：已知0.5*1000*C白灰，卷重5吨，卷长1275米，求比重？
计算：5000KG/1275MM/1=3.9215
2、厚度的计算方法：厚度=比重/7.85
举例：已知有个白灰卷，比重为3.922，求厚度？
计算： 3.922/7.85=0.499
3、长度的计算方法：长度=卷重/厚度/宽度/7.85
举例：已知0.5*1000*C白灰，卷重5吨，求长度？
计算： 5000KG/0.5MM/1/7.85=1273.885
彩涂钢板的订货规格及厚度
1、厚度规格：0.23~1.2mm
2、宽度规格：1000、1200
3、基板：热镀锌基板
4、涂层：聚脂涂层
5、涂层结构：2/1、2/2
5、颜色：可定做各种颜色
6、卷重：3~5吨
7、公差：平公差、负公差
8、等级：一级品、协议品、可利用品
9、牌号：CGCC
10、执行标准：JIS标准
良好的成形性
烤漆钢板所使用的热浸镀制底材·在制造过程中先经连续镀锌线之退火炉施以热处理·底材之加工成形性可依用户之需要做适当的调整以生产一般用、冲压用深冲用·扣锁成形·结构用等各类产品。再者·塘漆产品所使用较新配方之树脂涂料·其涂膜具有优异的屈曲即使在高速成形时亦具有良好之成形性而不会剥离
2002至2005年期间，我国迎来了彩涂钢板工业的*三次大发展。此间一批大型现代化彩涂板生产线相继投产，宝钢2＃生产线，鞍钢两条生产线，首钢彩涂钢板生产线，本钢生产线，邯钢生产线，唐钢生产线，马钢生产线等，武钢2＃生产线设计年产21万t，机组运行速度为180m/min，是全国较快生产线，**过100m/min的生产线近有10余条。随着一大批大型新建机组的投产，全国彩涂钢板生产进入高速增长期。
彩涂板的分类
彩涂板兼有**聚合物与钢板两者的优点，既有**聚合物的良好着色性、成型性、耐蚀性、装饰性、又有钢板的高强度和易加工性，能很*地进行冲裁、弯曲、深冲、焊接等加工。这就使**涂层钢板制成的产品具有优良的实用性、装饰性、加工性、耐久性。
目前彩涂板的品种繁多，大约**过600种，但至今仍没有一个统一的分类方法，因为众多的品种之间难以找到一个区分的标准，同时各厂家都有其*特的设备、工艺，产品种类繁多。现只按一般习惯分类
（1）按使用基板分类；通常用于**涂层钢板的基板有：冷轧板、热镀锌板、电镀锌板、合金化板、镀锌铝板、电镀锌合金板、镀锡板、镀铬板、铝板等。
（2）按加工工艺分类；按涂覆方法不同，有辊涂法、喷涂法、粉末法、复膜法、印刷法等制得的**涂层钢板。按涂覆次数不同，有一涂一烘、二涂二烘、三涂三烘、四涂四烘等不同工艺涂覆制得的**涂层钢板。按压花或印花加工分：还可细分为木纹板、大理石纹、养皮纹、水泥砂浆纹等涂层钢板。
（3）按涂料种类分类；通常按用于制作**涂层的涂料分类，有聚氯乙烯涂层钢板、聚酯涂层钢板、丙烯酸涂层钢板、氟碳涂层钢板、硅聚酯涂层钢板等。
出口段：将产品分卷（或按要求尺寸切成单张）。
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