防腐蝕涂料是為了被涂物服務(wù)，應(yīng)用于被涂物表面，針對(duì)不同的腐蝕環(huán)境而發(fā)揮其防護(hù)功能的涂裝材料。它以最終在被涂物表面的涂膜形成而體現(xiàn)其應(yīng)用價(jià)值。涂裝質(zhì)量好壞，最后都要體現(xiàn)在涂膜好壞上，所以涂裝后的質(zhì)量檢測(cè)主要是對(duì)涂膜性能的檢測(cè)，包括涂膜機(jī)械性能（如：附著力、沖擊強(qiáng)度、硬度、光澤等）和其他特殊性能（耐候性、耐酸堿性、耐油性、耐溶劑性等）兩個(gè)方面。針對(duì)被涂裝涂服務(wù)的腐蝕體系不同，防腐蝕涂膜的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)性能和檢測(cè)方法也不同，不同的防腐蝕行業(yè)內(nèi)也有不同的檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。但以上的常規(guī)性能在不同行業(yè)都是通用的。對(duì)于大型工程防腐蝕涂膜的檢驗(yàn)可以委托具有國(guó)家檢測(cè)資質(zhì)的專(zhuān)業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)規(guī)范規(guī)定進(jìn)行涂膜的性能檢驗(yàn)。業(yè)主也可以委托第三方專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。也有業(yè)主具有自己的具有資質(zhì)的涂裝檢驗(yàn)員在現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)常規(guī)檢查。
對(duì)于涂裝檢驗(yàn)員各個(gè)行業(yè)的要求也不盡相同，如船舶行業(yè)一般要求檢驗(yàn)員應(yīng)具有NACE檢驗(yàn)員2級(jí)、FROSIO檢驗(yàn)員III資格或者主管機(jī)關(guān)承認(rèn)的同等資格的涂層檢查人員完成。本篇介紹涂層附著力檢測(cè)及涂膜厚度的檢測(cè)，雖然涂膜厚度的檢測(cè)不屬于涂膜機(jī)械性能的范圍，但在現(xiàn)場(chǎng)檢查中往往是一個(gè)不可以缺少的檢查項(xiàng)目，因?yàn)榇隧?xiàng)直接關(guān)系到涂層的使用壽命。上面講述的檢測(cè)均是在漆膜的一般制備方法的操作下，制備標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)板后檢測(cè)的。
一、涂膜附著力的測(cè)定法：
漆膜附著力是指漆膜與被涂物件表面結(jié)合在一起的堅(jiān)固程度。附著力是涂料物理機(jī)械性能的重要指標(biāo)之一，通過(guò)此項(xiàng)的檢查，可以檢驗(yàn)涂料組成，特別是樹(shù)脂的使用是否合理。漆膜的附著力除了取決于所選用的涂料基料外，還與底材的表面預(yù)處理、施工方式以及漆膜的保養(yǎng)有十分重要的關(guān)系，例如，在潮濕、有銹蝕、有油脂的金屬表面涂裝，附著力就差。
測(cè)定附著力的方法有：劃圈法、劃格法、拉開(kāi)法、扭開(kāi)法及美國(guó)ASTM中的劃X法等數(shù)種，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)GB1720-89（79）規(guī)定了劃圈法測(cè)定漆膜附著力的方法，而GB9286-88規(guī)定了采用劃格法測(cè)定附著力，GB5210-85規(guī)定了采用拉開(kāi)法測(cè)定涂層附著力的方法。其中應(yīng)用最簡(jiǎn)便的是劃圈法測(cè)定漆膜附著力，現(xiàn)場(chǎng)最為常用的是劃格法。
（1）劃圈法測(cè)定附著力
劃圈法所采用的附著力測(cè)定儀是按照劃痕范圍內(nèi)的漆膜完整程度進(jìn)行評(píng)定，以級(jí)表示。是按照制備好的馬口鐵板固定在測(cè)定儀上，為確保劃透漆膜，酌情添加砝碼，按順時(shí)針?lè)较�，�?0-100r/min均勻搖動(dòng)搖柄，以圓滾線劃痕，標(biāo)準(zhǔn)圓長(zhǎng)7.5cm，取出樣板，評(píng)級(jí)。實(shí)驗(yàn)中需要注意以下幾點(diǎn)：
（a）測(cè)定儀的針頭必須保持銳利，否則無(wú)法分清1，2級(jí)的分別，應(yīng)在測(cè)定前先用手指觸摸感覺(jué)是否鋒利，或在測(cè)定若干塊試板后酌情理?yè)Q。
（b）先試著刻劃幾圈，劃痕應(yīng)剛好劃透漆膜，若未露底板，酌情添加砝碼；但不要加得過(guò)多，以免加大阻力，磨損針頭。
（c）評(píng)級(jí)時(shí)可以7級(jí)（最內(nèi)層）開(kāi)始評(píng)定，也可以1級(jí)（最外圈）評(píng)級(jí)，按順序檢查各部位的漆膜完整程度，如某一部位的格子有705以上完好，則認(rèn)為該部位是完好的，否則認(rèn)為壞損。例如，部位1漆膜完好，附著力最佳，定為1級(jí)；部位1漆膜壞損而部位2完好的，附著力次之定為2級(jí)。依據(jù)類(lèi)推，7級(jí)附著力最差。通常要求比較好的底漆附著力應(yīng)達(dá)到1級(jí)，面漆的附著力可在2級(jí)左右。
（2）劃格法測(cè)定附著力
劃格法附著力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)主要有ASTMD3359、ISO-2409和GB9286-98。其測(cè)試方法和描述基本相同，只是對(duì)于附著力級(jí)別的說(shuō)明次序剛好相反。ASTMD3359是5B-OB級(jí)由好到壞，而ISO-2409是0-5為由好到壞。實(shí)驗(yàn)工具是劃格測(cè)試器，它是具有6個(gè)切割面的多刀片切割器，切刀間隙1mm、2mm和3mm（刀頭可以更換）。將試樣涂于樣板上，干燥16小時(shí)后，用劃格器平行拉動(dòng)3-4cm，有六道切痕，應(yīng)切穿漆膜至底材；然后用同樣的方法與前者垂直，切痕同樣六道；這樣形成許多小方格。對(duì)于軟底材，用軟毛刷沿網(wǎng)格圖形成每一條對(duì)角線，輕輕向前和后各掃幾次，即可評(píng)定等級(jí)；而對(duì)于硬質(zhì)底材，先清掃，之后貼上膠帶（一般使用3M膠帶），且要保證膠帶與實(shí)驗(yàn)區(qū)全面接觸，可以用手指來(lái)回摩擦使之接觸良好，然后迅速拉開(kāi)，使用目視或者放大鏡對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)與說(shuō)明附圖進(jìn)行對(duì)比定級(jí)。其分級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)描述為：
級(jí)別描述
0切割邊緣完全平滑，無(wú)一格脫落
1交叉處有少許涂層脫落，受影響面積不能明顯大于5%
2在切口交叉處或沿切口邊緣有涂層脫落，影響面積為5%-15%
3涂層沿切割邊緣部分或全部以大面積脫落受影響的交叉切割面積在15%-35%
5沿邊緣整條脫落，有些格子部分或全部脫落，受影響面積35%-65%
6剝落的程度超過(guò)4級(jí)
在劃格法測(cè)定附著力時(shí)，可以最高測(cè)定250μm厚度的涂膜。根據(jù)涂層厚度大小，可以選擇不同的劃格間距，一般為涂層小于60μm，硬質(zhì)底材間距1mm，軟質(zhì)底材間距為2mm；涂層厚度為60-120μm，軟硬質(zhì)底材間距均為2mm；涂層厚度大于120μm，軟硬質(zhì)底材間距選擇3mm。在ISO12944中規(guī)定，附著力需要達(dá)到1級(jí)才能認(rèn)定為合格；在GB中，附著力達(dá)到1-2級(jí)時(shí)認(rèn)定為合格。
劃圈法與劃格不同處在于，劃圈交叉所形成部位的面積是遞增的，評(píng)級(jí)考察的是不受損區(qū)域所處的位置，而劃格法每一個(gè)劃格面積是固定的，評(píng)級(jí)采用受損面積比率。
（3）拉開(kāi)法測(cè)定附著力
拉開(kāi)法測(cè)定的附著力是指在規(guī)定的速率下，在試樣的膠結(jié)面上施加垂直、均勻的拉力，以測(cè)定涂層或涂層與底材間的附著破壞時(shí)所需的力，以Mpa表示。此方法不僅可檢驗(yàn)涂層與底材的粘接程度，也可檢測(cè)涂層之間的層間附著力；考察涂料的配套性是否合理，全面評(píng)價(jià)涂層的整體附著效果。拉開(kāi)法測(cè)試的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有ISO4624-2004（最新版標(biāo)準(zhǔn)）、ASTMD-4514、GB5210等。
國(guó)外常用測(cè)定拉開(kāi)法的儀器是Elcometer附著力試驗(yàn)儀。此儀器較小，可用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。但有些時(shí)候，類(lèi)似Elcometer-106手動(dòng)拉開(kāi)測(cè)試儀由于手工操作是不穩(wěn)定性而影響測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性，在有些國(guó)家的行業(yè)內(nèi)不再使用，Elcometer試驗(yàn)是將一鋁制試驗(yàn)拉頭粘在涂層上，采用有刻度的機(jī)械拉力試驗(yàn)機(jī)將拉頭拉脫，從標(biāo)尺刻度讀出拉去鋁頭的拉力。一般在金屬基體上進(jìn)行拉開(kāi)試驗(yàn)可能發(fā)現(xiàn)三種失效類(lèi)型：
（a） 粘接失效，即受拉力后，膠層從涂層或試驗(yàn)拉頭上拉斷或其自身內(nèi)部拉斷，認(rèn)為是膠粘劑的失效。涂層與基材或涂層與涂層之間的附著力均回超過(guò)些值。
（b）附著力失效，即涂層與基體在拉力下分離，此值為涂層與基體的附著力。
（c）內(nèi)聚力破壞，即涂層本身被拉斷，此值作為層間附著力的數(shù)值，涂層與底材的附著力超過(guò)這一數(shù)值。對(duì)于每一種涂料都有規(guī)定拉開(kāi)法測(cè)定數(shù)值，一般要求大于2Mpa，環(huán)氧雙組分涂料大于4MPA。
值得注意的是，采用Elcometer試驗(yàn)儀測(cè)定的拉開(kāi)法附著力數(shù)據(jù)與國(guó)標(biāo)規(guī)定的拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)測(cè)定的數(shù)值有一定的差距。多次實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，Elcometer試驗(yàn)儀數(shù)據(jù)乘以3-3.5倍與拉力機(jī)測(cè)定的數(shù)值相近。因此，每種測(cè)試方法的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，只能同類(lèi)比較，具有一定的準(zhǔn)確度。在填寫(xiě)檢測(cè)報(bào)告時(shí)，也要注明使用的檢測(cè)儀器和方法。
對(duì)于附著力的要求，ISO12944-6中對(duì)于涂層體系（干膜厚度大于250μm）的附著力要求為按照ISO4624拉開(kāi)法附著力測(cè)試，至少要達(dá)到5Mpa。對(duì)于舊涂層參考數(shù)值為2
Mpa，如果低于2 Mpa要將舊涂層予以除去。
一、膜厚度發(fā)檢測(cè)：
涂膜的厚度的防腐蝕涂裝質(zhì)量檢驗(yàn)的重要指標(biāo)之一，防腐蝕涂膜的厚度不同于普通裝飾性的涂層涂裝，防腐蝕涂膜的厚度往往決定了防腐蝕體系的使用壽命，是防腐蝕涂層檢測(cè)的重要指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明，在一定的腐蝕環(huán)境下，涂層的配套確定后，涂層厚度與保護(hù)壽命呈直線關(guān)系。因此重防腐涂裝盡量厚膜化（200-1000μm）已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，所以涂層厚度的檢測(cè)重要性不難看出。
（一）膜厚度的檢測(cè)：
在涂裝過(guò)程中，當(dāng)干膜厚度的測(cè)量難以進(jìn)行時(shí)候，應(yīng)對(duì)濕膜的厚度進(jìn)行檢測(cè)，以保證涂裝的干膜厚度。濕膜厚度的測(cè)量必須在漆膜制備后立即進(jìn)行，以免由于溶劑揮發(fā)而使漆膜發(fā)生收縮現(xiàn)象。常用的濕膜厚度計(jì)一般有以下三種：輪規(guī)、梳規(guī)、pfunt濕膜計(jì)。經(jīng)常在現(xiàn)場(chǎng)使用的一般是輪規(guī)和梳規(guī)，雖然精確度不是太高，但方便操作。Pfunt濕膜計(jì)雖然較為精確，但操作和計(jì)算較繁瑣，一般不在施工現(xiàn)場(chǎng)使用。
濕膜厚度儀器可以用于幾乎所有的涂料產(chǎn)品，但不能用于無(wú)機(jī)硅酸鋅涂料，因?yàn)槠淙軇┌l(fā)揮太快。同時(shí)對(duì)于物理干燥型涂料，如氯化橡膠涂料，對(duì)于第二道涂層的測(cè)量也不太合適，因?yàn)樗鼤?huì)重新溶解前道涂層，還有在不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的涂料配套體系中，對(duì)于第二道涂層的檢測(cè)盡量不要使用濕膜厚度檢測(cè)，因?yàn)椴恢赖诙劳繉拥娜軇⿲?duì)下道涂層樹(shù)脂的溶解程度。
濕膜厚度的檢測(cè)主要目的的為了控制干膜厚度，因此，對(duì)于低固體分涂料由于大量溶劑的揮發(fā)易帶來(lái)針孔及涂膜收縮比例大等問(wèn)題，不能一次成膜太厚；而高固體分含量的重防腐涂料、無(wú)溶劑涂料、粉末涂料沒(méi)有溶劑揮發(fā)帶來(lái)的諸多問(wèn)題，可以一次涂裝較厚，但有一定的限制，如果涂膜太厚，涂膜固化所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力較大，會(huì)使涂膜開(kāi)裂等。所以要根據(jù)涂裝規(guī)格書(shū)中規(guī)定的涂膜厚度發(fā)最小值和最大值允許值來(lái)控制厚度。下面以梳規(guī)為例來(lái)說(shuō)明測(cè)量濕膜和干膜厚度的方法：
使用梳規(guī)測(cè)量時(shí)，把儀器穩(wěn)定的放在低材表面的濕膜中，然后拿出儀器檢查其梳齒那一個(gè)最短的接觸到了濕膜，濕膜的厚度就處于最后一個(gè)觸到和沒(méi)有觸到的梳齒間，去那個(gè)接觸到濕膜的梳齒所表示的厚度即可。知道了濕膜厚度道，就可以計(jì)算干膜的厚度了。
（一）干膜厚度的測(cè)量：
在實(shí)際工作中大量遇到的是干膜厚度的測(cè)量，在檢查涂層各項(xiàng)物理性指標(biāo)時(shí)或統(tǒng)計(jì)整個(gè)施工完畢后的漆膜總厚度時(shí)，均一測(cè)干膜厚度為準(zhǔn)，這也是業(yè)主和建立單位驗(yàn)收工程檢測(cè)內(nèi)容之一。
（1）測(cè)量的儀器
涂層干膜厚度的測(cè)量分為破壞性測(cè)試和非破壞性的測(cè)試兩種方法。破壞性的測(cè)試方法要對(duì)涂膜進(jìn)行劃刻等損傷性行為，非破壞性測(cè)試方法不會(huì)對(duì)涂膜造成損害。一般情況下，多數(shù)使用的是非破壞性的測(cè)量方法，當(dāng)出現(xiàn)爭(zhēng)議或者需要仲裁時(shí)大多使用破壞性的測(cè)試方法。如：ISO2808-1974漆膜厚度測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)中的顯微鏡法，此方法不僅可以測(cè)出涂膜的總厚度，而且可以測(cè)出多層結(jié)構(gòu)的涂膜中每層漆膜的厚度。該方法是用一定角度的切割刀具將涂層切出一個(gè)V型缺口至底材，然后用帶有標(biāo)尺的顯微鏡測(cè)量。該測(cè)厚的方法被推薦為涂膜厚度的仲裁方法。干膜厚度的測(cè)量目前已經(jīng)有不少種儀器和方法，但每種方法都有一定的局限性，能適用于所有的涂層和環(huán)境是極少的。
非破壞性的測(cè)量一般采用千分尺法、磁性測(cè)厚儀和渦流測(cè)厚儀三種方法。其中磁性測(cè)厚儀和渦流測(cè)厚儀都適用于金屬底材表面的防腐層，不過(guò)磁性測(cè)厚儀適用于磁性的金屬底材，而渦流測(cè)厚儀適用于非磁性的金屬底材表面防腐層的檢測(cè)（如：鋁材、不銹鋼等底材）。同時(shí)磁性測(cè)厚儀和渦流測(cè)厚儀都不能適用于混凝土等非金屬底材表面的防腐層厚度測(cè)量。
（2）測(cè)厚儀的校準(zhǔn)：
測(cè)厚儀在使用前必須校準(zhǔn)，無(wú)論使用哪種測(cè)厚儀，如果使用前不校準(zhǔn)，測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)是沒(méi)有任何意義的。進(jìn)行校準(zhǔn)的時(shí)候，在噴砂鋼材的表面還是在光滑表面讀出的數(shù)字的有差別的，在噴砂后的粗糙表面校準(zhǔn)后的測(cè)厚儀測(cè)試出來(lái)的涂膜會(huì)增加。關(guān)于在光滑表面還是在噴砂后粗糙表面校準(zhǔn)問(wèn)題，在很多時(shí)候是存在爭(zhēng)議的。
ISO2808（第三版）方法10規(guī)定：“判斷噴砂后鋼材表面的干膜厚度，校準(zhǔn)應(yīng)該在光滑鋼板表面進(jìn)行”。同樣在SSPC這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，也沒(méi)有涉及到如何在噴砂后的鋼材表面校準(zhǔn)的問(wèn)題，只提到在光滑鋼板表面如何校準(zhǔn)問(wèn)題。在許多海洋工程和船舶工業(yè)中，涂膜的干膜厚度經(jīng)常達(dá)到300-500μm，甚至更高，監(jiān)理單位在驗(yàn)收時(shí)經(jīng)常將表面粗糙度忽略了。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在噴砂涂裝表面達(dá)到一個(gè)實(shí)際可行的均勻性涂膜測(cè)量，如果使用磁性原理測(cè)厚儀在光滑表面校準(zhǔn)后，再次在噴砂表面校準(zhǔn)，測(cè)得的涂膜厚度要高于在光滑板上校零測(cè)出值。高出值得為噴砂表面波峰到波谷值得一半。所以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，涂膜厚度為粗糙度5-6倍時(shí)候，可以將粗糙度忽略。其余情況要在原噴砂表面校零。
（3）干膜厚度的測(cè)量原則：
業(yè)主和監(jiān)理單位最后要看到是干膜的厚度，設(shè)計(jì)院所設(shè)計(jì)的涂膜厚度也是指干膜的厚度，所以干膜厚度的測(cè)量是很必要的。干膜厚度的測(cè)量原則主要包括兩個(gè)方面，即測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量和測(cè)量點(diǎn)的厚度。
按照GB50205-2001《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》第14部分規(guī)定，用干膜測(cè)厚儀檢查，每個(gè)構(gòu)件檢測(cè)5處，每處的數(shù)值為3個(gè)相距50min測(cè)點(diǎn)涂層干膜厚度的平均值。同時(shí)規(guī)定按照構(gòu)件數(shù)抽查1%，且不應(yīng)少于3件。而ISO2898-97和美國(guó)SSPC-PA2關(guān)于涂膜厚度測(cè)量原則，每10m2測(cè)量5個(gè)點(diǎn)，每一個(gè)點(diǎn)的測(cè)量在一個(gè)很小面積內(nèi)測(cè)量3個(gè)點(diǎn)的平均值，5個(gè)測(cè)量值的平均值必須符合規(guī)定的涂膜范圍。
在涂膜厚度測(cè)量時(shí)，遵守80-20或者90-10的原則。80-20原則的意思為：80%是測(cè)量值不得低于規(guī)定干膜厚度，其余20%的測(cè)量值不能低于0.8x規(guī)定膜厚。而對(duì)于集裝箱、化學(xué)品儲(chǔ)罐艙及船舶行業(yè)來(lái)講，這個(gè)原則一般為90-10的。即所有測(cè)量點(diǎn)90%測(cè)量結(jié)果應(yīng)大于或者等于規(guī)定干膜厚度，余下10%的測(cè)量結(jié)果均應(yīng)不小于0.9x規(guī)定干膜厚度。
結(jié)束語(yǔ)：
防腐蝕涂層的檢測(cè)方法很多，這里將劃X法不做介紹，其中拉開(kāi)法最佳，也是常用做有爭(zhēng)議時(shí)使用的涂層附著力仲裁方法。對(duì)于以上涂層檢測(cè)時(shí)，根據(jù)ISO規(guī)定，樣板制作完畢一般要保養(yǎng)21天后進(jìn)行測(cè)試，其結(jié)果更為準(zhǔn)確。
在現(xiàn)場(chǎng)檢查涂層及涂層附著力檢查的時(shí)候，為了結(jié)果的公平公正，最好是業(yè)主、監(jiān)理單位、涂料供應(yīng)商技術(shù)人員、承包商、施工單位相關(guān)人員同時(shí)參與，其測(cè)試結(jié)果才具有說(shuō)服力。同時(shí)相關(guān)人員要做相關(guān)的測(cè)試記錄，以備案保存。
