彩钢板涂层是冷轧钢板、镀锌钢板，进行表面化学处理后涂敷（辊涂）或复合有机薄膜（PVC膜等），再经烘烤固化而制成的产品。也有人把这种产品称之为“预辊涂彩钢板”、“塑料彩钢板”。
由图1可知,彩涂板大致可分为钢基材、镀层、化学转化膜和有机涂层四部分。钢基材和镀层也合称为基板。有机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。
搭接式连接即用自攻螺钉直接将压型板固定在檩条上。咬合式及扣合式连接通过支架连接压型板,支架由自攻螺钉固定在檩条上。图4分别为上述三种连接构造。紧固件隐藏式连接具有较好的防水及防腐蚀性能,但与搭接式连接相比,压型钢板与檩条的连接较为薄弱,对檩条的约束作用及蒙皮效应有所削弱。一般屋面板采用扣合及咬合式连接,墙面板采用搭接连接。搭接型连接压型钢板的连接件抗风承载力验算按GB50018—20023第6.1.7条进行,咬合式及扣合式连接目前无相关规范公式计算,应针对不同的基板强度、板型、板厚以及支架类型和风载标准值做风洞试验确定其抗风承载能力。在沿海台风地区,应注意选择恰当的板材、板厚、板型,避免围护结构的破坏。
6压型彩涂钢板选用实例
某轻钢厂房位于霞浦地区,主体钢构设计使用年限50年,围护结构设计使用年限20年,风载标准值0.8MPa
屋面板选用TS280GD+AZ,镀铝锌彩板,板厚0.53mm(含镀层),镀铝锌重量150g/m,正面面漆PE,板型为YX-51
760(隐藏式),颜色为白色。墙面板选用TS280GD+AZ镀
构围护系统中大量应用,由于原国家标准内容较为简单,许多设计人员对基板特性、基板类型、涂层类型等方面内容了解不深,设计时未能就设计使用年限、彩涂板力学性能、镀层重量、板厚、板型的指标提出恰如其分的要求,造成围护结构的构造安装不合理,质量达不到使用要求。本文较为详尽地探讨了上述相关内容,供同行参考。
参考文献
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南[M]
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普通聚酯类(PE)
普通聚酯涂层彩涂板,正面面漆为普通聚酯涂料,正常条件下质保期为′—10年。该产品价格适中,耐久性良好,能满足普通建筑物的使用要求。
Ordinary polyester(PE)
保温隔热
该彩钢板复合板常用保温材料有：岩棉、玻璃纤维棉、聚苯乙烯（EPS）、聚氨酯等，导热系数低，从而活动房具有良好保温隔热效果。高强度彩钢板采用高强度钢板为基材（抗张拉强度5600kg/cm）再加上较先进的设计与滚压成型。因此彩钢板活动房具有极佳的结构特性。
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。
耐久
多种研究显示，经国外40年以上广泛使用证实：经特殊涂层处理的彩钢板保质期在10-15年，以后每隔10年喷防腐涂料，活动房板材寿命可达35年以上。
◆涂层厚度更均匀:后喷涂板表面凹凸不平、厚度不均,彩涂板则可根据客户要求严格控制正、背面膜厚,并且涂层致密性更好。
◆保护膜贴合更紧密:冷轧喷粉板由于表面颗粒感的存在,保护膜无法紧密的贴合在板面,容易产生起泡、折皱等缺陷,组装电梯过程中保护膜易破裂、脱落,无法达到保护面板的目的。马钢电梯用彩涂板具有镜面涂层效果,加至彩板生产过程中压辊使保护膜更紧密的贴合在板面上,不仅不会影响到折弯等加工工序,而且还可以保护板面在加工组装过程中不受损伤。
◆随着我国环保要求日益严格,使用对环境没有危害的彩涂工艺电梯板替代对环境有危害的啧涂工艺电梯板的趋势已经越来越明显。马钢彩涂板事业部为了与时代同步,专项研发的电梯板各项新功能也在不断开发完善,形成了从实用型到欧标高档环保型电梯板的规格品种系列,可满足不同客户需求。
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